Question 1

Wie wird ein fremdes Gen in eine Pflanzenzelle eingeführt, um eine transgene Pflanze zu erzeugen?

Accepted Answer

Ein fremdes Gen und sein Promotor werden unter Verwendung von Polyethylenglykol in einem Medium in einen Pflanzenprotoplasten – eine Pflanzenzelle ohne Zellwand – eingeführt. Der rekombinante Protoplast wird dann auf sterilem Medium mit Wachstumsregulatoren und Nährstoffen kultiviert, wodurch die Zellen sich teilen und einen Kallus bilden können. Totipotenten Zellen innerhalb des Kallus entwickeln sich zu Trieben und Wurzeln und bilden schließlich eine vollständige transgene Pflanze.

Question 2

Welche Rolle spielt Agrobacterium tumefaciens bei der Erzeugung transgener Pflanzen?

Accepted Answer

Agrobacterium tumefaciens ist ein Bodenbakterium, das ein Ti-Plasmoid enthält, das sich natürlich in Pflanzengenome integriert. Wissenschaftler modifizieren dieses Plasmid, indem sie ein gewünschtes Gen in die T-DNA-Region einfügen und ein Antibiotika-Resistenzgen hinzufügen. Wenn die rekombinanten Bakterien verletzte Pflanzenzellen infizieren, übertragen sie das fremde Gen in das Pflanzengenom und erzeugen transformierte Zellen, die sich zu transgenen Pflanzen entwickeln.

Question 3

Was ist der Zweck der T-DNA- und Virulenzregionen des Ti-Plasmids?

Accepted Answer

Der T-DNA-Bereich des Ti-Plasmids ist das Segment, das sich in das Genom der Wirtspflanze integriert und das gewünschte Fremdgen trägt. Die Virulenzregion erleichtert die Übertragung von T-DNA in die Pflanzenzelle. Zusammen ermöglichen diese Bereiche es Agrobacterium, erfolgreich rekombinante DNA in das genetische Material der Pflanze zu liefern und zu integrieren.

Question 4

Wie überträgt Elektroporation DNA in Pflanzenprotoplasten?

Accepted Answer

Elektroporation verwendet hochspannungsgestützte Impulse, die auf eine Protoplastensuspension abgegeben werden, um vorübergehend die Permeabilität der Zellmembran zu erhöhen. Dies ermöglicht es fremder DNA, in die Zelle einzudringen und sich in das Pflanzengenom zu integrieren. Die Methode ist effektiv für die Einführung von Genen in Protoplasten und ist eine von mehreren physikalischen Methoden, die in der Pflanzengentechnik verwendet werden.

Question 5

Welche praktischen Anwendungen haben transgene Pflanzen in der Landwirtschaft und Ernährung?

Accepted Answer

Transgene Pflanzen werden zur Entwicklung von Schädlings- und Virusresistenzen, verbessertem Ertrag und verbessertem Nährwert entwickelt. Goldener Reis beispielsweise produziert β-Carotin—ein Vorläufer von Vitamin A—um Nährstoffmängel zu bekämpfen. Bt-Baumwolle produziert Kristallprotein, das schädliche Insekten tötet. Diese Modifikationen zeigen, wie synthetische Biologie künstlich synthetisieren entwerfen Organismen die Pflanzenleistung und die menschliche Gesundheit verbessern.

Question 6

Wie stellt die Antibiotikaresistenz-Selektion sicher, dass nur transformierte Pflanzenzellen überleben?

Accepted Answer

Ein Antibiotika-Resistenzgen wird zusammen mit dem gewünschten fremden Gen in das rekombinante Plasmid eingefügt. Wenn die transformierten Pflanzenzellen in Medium mit Antibiotika kultiviert werden, überleben nur Zellen, die das Plasmid erfolgreich inkorporiert haben. Nicht-transformierten Zellen fehlt das Resistenzgen und sie sterben ab, sodass Forscher nur die transgenen Zellen isolieren und vermehren können.

Question 7

Was ist ein Kallus und warum ist er für die Entwicklung transgener Pflanzen wichtig?

Accepted Answer

Ein Kallus ist eine Masse undifferenzierter Zellen, die sich bildet, wenn rekombinante Protoplasten auf sterilem Medium mit Wachstumsregulatoren und Nährstoffen kultiviert werden. Innerhalb des Kallus differenzieren sich totipotenten Zellen—Zellen, die sich zu jedem Pflanzengewebe entwickeln können—zu Trieben und Wurzeln. Diese regenerative Fähigkeit ermöglicht es dem Kallus, sich zu einer vollständigen, funktionalen transgenen Pflanze zu entwickeln.

Transgene Pflanzen

Browse More Videos