トランスジェニック植物

トランスジェニック植物は、植物のゲノムに外来遺伝子を導入することによって生産されます。これらの植物は、ウイルスや害虫への耐性、高収量、治療用タンパク質の生産など、さまざまな理由で開発できます。

トランスジェニック植物を作製するために、目的の遺伝子とそのプロモーターを、ポリエチレングリコールを含む培地でインキュベートすることにより、細胞壁のない植物細胞である植物プロトプラス

トに導入されます。

組換えプロトプラストは、成長調節剤と栄養素の存在下で無菌培地で培養されます。

プロトプラストの細胞は無限に増殖し、カルスと呼ばれる未分化の細胞の塊を作り出します。全能性細胞と呼ばれるカルスの一部の細胞は、新しい芽や根を生み出し、それがまったく新しい植物に成長する可能性があります。

トランスジェニック植物は、土壌中に見られるグラム陰性菌であるAgrobacterium tumefaciensという細菌を使用して作成することもできます。この細菌は、通常、植物に病気を引き起こす病原体であり、植物細胞のゲノムに組み入れることができるTiプラスミドを含んでいます。

Tiプラスミドには、宿主細胞ゲノムに挿入できるT-DNAまたは転写DNA領域と、宿主細胞へのT-DNAの転写を助けるための病原性領域の2つの関心領域があります。

このプラスミドは、T-DNA領域に所望の遺伝子と抗生物質耐性の遺伝子を挿入することで修飾され、プラスミド含有生物の選択的増殖を可能にします。次に、電気パルスを印加して遺伝子組換えプラスミドを細菌に挿入し、細胞透過性を高め、プラスミドを細菌に取り込むことを可能にします。

組換えプラスミドを保有するAgrobacterium tumefaciensは、抗生物質を含む培地で増殖します。

トマト植物の子葉節などの植物部分は、細菌を含む培地で切断され、インキュベートされます。

幹節の端で傷ついた植物細胞は、細菌を引き付ける化合物を放出します。細菌は植物に感染し、組換えプラスミドを放出し、その後、外来遺伝子を植物細胞ゲノムに移植します。

組換えDNAと抗生物質耐性遺伝子を持つ形質転換細胞のみが、抗生物質を含む培地で生き残ります。

形質転換された細胞はカルスを形成し、導入遺伝子を持つ新しいトランスジェニック植物に成長します。