Cisgena förändringar kan vanligtvis också uppnås med traditionella växtförädlingsmetoder, även om detta kan vara mycket dyrt och ta mycket lång tid. Namnet kommer från det latinska prefixet CIS, vilket betyder att något är på samma sida, passerar inte gränsen. Subgen innebär att gener inte läggs till eller ändras utan att helt avlägsnas från genomet.
Subsignalförändringar kan också uppnås med traditionell växtförädling, om än komplexa. Metoder [redigera wikit text] Det finns många olika metoder för stabil modifiering av växtgenomet.
Anledningen till att flera olika metoder har utvecklats är att vissa metoder skyddas av patent och därför inte är lämpliga för genmodifiering av kommersiella produkter, liksom på grund av mer tekniska aspekter. Olika växter varierar för manipulation, och sannolikheten för framgång varierar mycket beroende på de olika metoderna. Processen att överföra en gen till en växt kan förenklas i tre steg; isolering och kloning, växttransformation och screening av framgångsrika transformationer.
Konvertering är namnet på den faktiska överföringen av en gen till en mottagningsanläggning. Motsvarande begrepp i typen av manipulation med djur är transinfektion. Gen isolering och kloning [redigera wikit text] Det finns många olika metoder som används för att isolera och klona gener som kan vara av intresse för framtida bruk.
Tidigare måste den vanligaste tekniken isoleras genom att dela upp avancerat DNA från en art vars gener skulle isoleras med hjälp av restriktionsenzymer. Olika långa DNA-fragment har skapats [43]. Dessa DNA-fragment klonades sedan genom ligasinsättning i plasmidvektorer som överfördes till bakterier som Escherichia coli, som kopierar plasmiden.
Olika bakteriekolonier kan sedan analyseras enligt linjer som visar den förväntade fenotypen för genen av intresse, och sedan kan processen upprepas tills genen isoleras med så lite överskott av DNA som möjligt [43]. Med utvecklingen av moderna sekvenseringsmetoder och allmän utveckling inom molekylärbiologi är det idag mycket vanligare att använda redan kända sekvenser för en gen som är av intresse och sedan använda PCR för en genklon [43].
Detta sparar inte bara tid och resurser utan ger också större kontroll över vilka delar av genomet som används. Syntetiska gener [redigera wikit text] kostnadsminskning och utveckling av metoder i syntesen av oligonukleotider under de senaste åren har gjort det möjligt att producera Gens till låg kostnad och med hög kvalitet utan att använda befintliga DNA som en mall. Utveckling i oligonukleotidsyntes och ökad förståelse för proteinstrukturer och genfunktioner öppnar också förmågan att skapa helt syntetiska gener med nya funktioner [44] [50], även om sådana konstruktioner inte har använts i växter.
Andra komponenter [redigera wikit text] förutom själva genen, det kräver också en promotor som styr genuttryck i kroppen, en terminator som fullbordar transkription, och vanligtvis också en markör som används för att identifiera framgångsrika transformationer. Genom att välja en promotor kan genen till exempel kontrolleras för att vara aktiv endast i knölar, bladvävnad eller endast när tungmetaller är närvarande [51] [52].
Traditionellt har marknadsbaserade gener som selektiva markörgener som antibiotikaresistens använts, främst på grund av förmågan att enkelt och snabbt sälja transformatorer genom odling på ett antibiotikainnehållande medium. En annan typ av markörgener är screenade markörgener, screenade markörgener, där cellerna som utvecklade genstrukturen kommer att se annorlunda ut, till exempel genom att uttrycka GFP-proteinet.
Transformation av en växt genom transformation betyder en process där det önskade DNA sätts in i en växtcell och införlivas stabilt i cellens DNA. Detta kan göras på olika sätt, och vilken metod som används beror till stor del på typer, patent och tillgänglig utrustning. Enkelt uttryckt kan dessa metoder delas in i två huvudgrupper, biologiska och mekaniska.
Nedan följer ett urval av de mest använda metoderna Idag. Mekanisk [redigera wikit text] mekaniska metoder innebär att det önskade DNA isoleras i växtceller med rent mekaniska metoder. Dessa metoder är de äldsta och används vanligtvis idag endast på växter som är svåra att omvandla med biologiska metoder. Jag är en växt av celler. En av de äldsta metoderna som fortfarande används har beskrivits och innebär användning av en genpistol, där cirkulära eller linjära DNA-fragment är fästa vid tungmetallpartiklar.
De är vanliga eftersom de är mindre giftiga för celler, även om de är dyrare än volfram. Resultatet är vanligtvis en ring av celler som är tillräckligt skadad för att producera en tungmetallkula, men samtidigt inte så skadad att de dör. Fördelarna med denna metod, som också kallas den biolistiska metoden, är att den är lätt att använda och fungerar på många arter som är överkänsliga mot Agrobakteriella infektioner eller där denna metod inte fungerar av andra skäl.
Exempel på sådana växter är många engångsblad, såsom vete och majs. En annan fördel är att den nödvändiga genstrukturen kan nekas allvarligt de som behövs för biologiska metoder. Nackdelarna är att metoden är en relativt dyr och tidskrävande metod. En annan nackdel är svårigheten att minska antalet genfragment som sätts in i varje cell, eftersom flera kopior mot samma gen ofta orsakar problem som mikroinjektion av genuttryck [57] [58] [redigera wikit redigera text] ett DNA-fragment sätts in i kärnan celler i en växtcell med hjälp av en mycket tunn glaspipett.
Metoden användes främst för att modifiera djurcellgener, men kan också användas för växter [53]. Metoden utförs på ett sådant sätt att protoplasten från växtarter fixeras i agar, varefter en glasmikrokapilla sätts in i cellkärnan och sedan kan genstrukturen injiceras direkt i cellkärnan [59]. Nackdelarna med denna metod är att den är mycket tidskrävande och kräver dyr utrustning, men å andra sidan tillåter den att mycket stora fragment av DNA sätts in genom hela kromosomer och har en mycket hög omvandlingsfrekvens [60] [61].
Biologisk [Redigera av wikita-texten] biologiska metoder hänvisar till metoder som använder biologiska system för att överföra en önskad bit DNA. Som regel är de baserade på bakterier eller virus, som naturligtvis har förmågan att överföra delar av deras DNA till värdväxten, och där skars de valda generna in i värdväxten. Den vanligaste metoden är agrobacterium-medierad transformation.
Agrobacterium-medierad transformation [redigera Wikitext] Agrobacterium tumbaciens är en jordbakterie som infekterar ett stort antal dubbla arter genom sår, där det orsakar bildandet av galla [62]. Bildandet av galla beror på det faktum att bakterien infekterar värdcellen med hjälp av den så kallade T-skal på en plasmid inducerande Ti-plasmid, som bär gener som kodar för proteiner som skär ut en del av plasmid som kallas T-DNA är inte förväxlas med tRNA, och sätt in den i en halv-skal i värdcellerna genom [63] i detta T-DNA har gener som kodar för hormoner och speciella aminosyror, såsom Agrobacterium tumbaciens, men få andra bakterier kan använda båda som kvävekälla [64].
Genom att ersätta gener i T-DNA-regionen kan växtförädlare och forskare använda mekanismen för naturlig bakteriell infektion för att introducera önskade gener. Idag finns det ett antal Återvunna versioner av Ti-plasmider från olika Agrobacterium tumefaciens-stammar tillgängliga i laboratoriet och i kommersiella företag som är specifikt anpassade för växttransformation, där deponeringen av önskade gener har förenklats, till exempel genom införandet av specifika kloningssystemfärdigheter.
Införandet av binära hjälp-PLAMSIDES-system, där gener för att inkludera T-DNA och T-DNA också finns på olika plasmider, underlättar processen. En annan metod, kallad eftertänksamt nedsänkt transformation, skiljer sig åt genom att det istället är blomknoppar som är nedsänkta i en bakteriell lösning, och vissa bakterier infekterar äggcellerna i blommorna, som sedan placerar fröna.
Fördelarna med agrobakterier-medierad transformation är att den är enkel, billig och ger en hög frekvens av transformerade celler. Nackdelar inkluderar behovet av att klargöra omvandlingsprotokollet för varje art, vilket kan vara mycket tidskrävande och det faktum att de återstående agrobakterierna Tumbhaciens kan komplicera identifieringen av transformerade växter, samt leda till risken att bakterien ska användas i fältförsök.
, vilket leder till en ökning av arbetet med att kontrollera transformerade växter. Virusbaserade transformationsmetoder många metoder där viruspartiklar används för att överföra DNA till växter har utvecklats, men hittills har ingen lyckats skapa stabila transformerade växter [53]. Emellertid är tillfälligt genuttryck möjligt [53]. Kritik av genetiskt modifierade grödor [redigera wikit text] ända sedan genteknik började tillämpas på växtreproduktion, GMC genetiskt modifierade grödor har varit heta områden för diskussion, och tekniken har fått stark kritik från olika vetenskap, både från individer och organisationer.
Men diskussionen är inte ny, men den har en grund i diskussioner om vad som anses vara naturligt eller inte, och om vilka växtförädlingsmetoder som ska anses vara godkända för användning i arbetet för att få nya grödor. Ett exempel på detta är texten som publicerades i svensk-Dagblad torsdagen den 14 oktober skapade växtförädlare i Shvaliev en ny kålrot genom skärningspunkten mellan kål och rova.
Poeten Marg har en något avvisad uppfattning om hur begåvade forskares arbete går. Vi korsar kålen och korsar bytet från tidig morgon till sen kväll, dör om det behövs, vår sortering med en ny modell. Vi blandar päron med kantareller, vi korsar rödbetor och spenat. Vi blandar allt om du beställer det du vill ha till middag. Vill du ha äpplen till jul, tänk på kanten? Det detekteras av cellreparationssystemet, vilket förbereder skadan.
Men reparationen är inte korrekt, flera baspar kan försvinna eller läggas till och en mutation uppstår. Idag, när sekvensen av genomet hos många växter bestäms, kan du i förväg välja platsen i genomet där nukleolus ska skära DNA-helixen. Således är det möjligt att i förväg välja var i genommutationen ska inträffa så att exempelvis proteinproduktion från en viss gen hämmas och grödan får en ny egenskap.
Men utvecklingen av ny teknik stannar inte där. Under denna tid utvecklades en ny teknik som kallades "Basic Editing". Med grundläggande redigering kan basparparet bland alla miljarder baspar som bygger en ersättas utan att skära DNA-helixen. Till exempel kan A-T ersättas med G-C. tre år senare är det dags för en förfinad version av grundläggande redigering som heter Prime Editing.
Mutationen är riktad. Inom EU regleras skörden när målmutationen har gett grödan en ny egenskap på samma sätt som en klassisk genmodifierad organism. Illustration och copyright: Gunilla Elam. Vad säger lagstiftningen? Grödor som har förbättrats genom strålning, eller som växtmaterial har utsatts för mutagena ämnen, är genetiskt modifierade organismer i enlighet med EU-lagstiftningen, men omfattas inte av reglering.
Således bearbetas de på samma sätt som grödor som har raffinerats, till exempel genom en korsning. Om sax används regleras grödan som en genetiskt modifierad organism, även om den inte är integrerad i grödan i skruven. Detta är vad som för närvarande är sant i EU, medan de i många andra länder har valt att inte reglera genom redigerade grödor på samma sätt som klassiskt genetiskt modifierade grödor.