Genetik transformasyon GDO Ate bceinden gen aktarlm ttn

Genetik transformasyon GDO!!!

Ateş böceğinden gen aktarılmış tütün bitkisi (1984)

Gen Aktarım Yöntemleri 1. Agrobacterium aracılığıyla gen aktarımı 2. Doğrudan gen aktarımı

Gen Naklinde Genel Aşamalar • • Aktarılacak genlerin tespiti ve klonlanması Vektörlerin hazırlanması (Agrobacterium ile gen nakli için) • DNA moleküllerinin hedef genoma aktarılması (genetik transformasyon) • Transforme olmuş hücrelerin seçimi ve bu hücrelerde aktarılan genin işlevselliğinin tespiti • Transforme hücrelerden bitki elde edilmesi

Agrobacterium aracılığıyla gen aktarımı Agrobacterium enfeksiyonu

• Enfeksiyon aşamaları – Bulaşma – T-DNA sarmalının oluşumu – Bu sarmalın nakli ve genoma entegrasyonu – Opin sentezinin başlaması • Gen nakli – Opin sentezinden sorumlu genlerin T-DNA dan kesilmesi – İstenen genin, markör genin ve raportör genin T-DNA ya yerleştirilmesiyle vektörün oluşturulması – Gen nakli yapılacak hücreler ile vektör bakteri hücrelerinin in vitro ortamda inkübasyonu – Transforme olmuş hücrelerin seçimi – Bu hücrelerden bitki elde edilmesi

Doğrudan Gen Aktarım Teknikleri • Kimyasal yöntem • Elektroporasyon • Mikro-enjeksiyon • Biyolistik (partikül/gen tabancası)

Kimyasal yöntem Bu yöntemde protoplastlar DNA molekülleri ile PEG, polivinil alkol veya kalsiyum fosfat gibi kimyasallarla birlikte inkübe edilir.

Elektroporasyon Süspansiyon halindeki protoplastlara yüksek voltajlı elektrik akımı verilerek hücre zarı geçirgenliği ve geri dönüşümlü olarak artırılır. Membranda açılan bu geçici porlardan DNA hücre içine girer ve transformasyon tamamlanır.

Gen naklinde kullanılan elektroporatör

Mikro-enjeksiyon Mikroskop altında mikro pipetler yardımıyla hedef hücreye (protoplast, izole hücre, kallus, meristemler vs) direkt olarak DNA enjekte edilir.

Mikro enjeksiyonun uygulanması

Biyolistik Tabancaya benzer bir ateşleme mekanizmasından yararlanarak mikro taşıyıcı denen 1 -2 mikromol çapındaki metal (genellikle altın) patiküllere tutturulmuş DNA moleküllerini hedef dokulara (polenler, meristemler, embriyo parçaları, yaprak diskleri vs) büyük bir hızla göndermektir.

Biyolistik cihazı ve çalışma prensibi

Daha kullanışlı bir gen tabancası

Transgenik Bitkiler; GDO lar 1. Herbisitlere dayanıklı transgenik bitkiler 2. Virüslere dayanıklı transgenik bitkiler 3. Hastalıklara dayanıklı transgenik bitkiler 4. Böceklere dayanıklı transgenik bitkiler

Örnek !!! Normalde o bitkide bulunmayan ve patojene direkt toksik etkide bulunan genlerin bitkiye aktarılması • Cecropin hücre zarlarında delikler açarak bakteriyi etkisiz hale getiren bir peptitdir. Bu peptidi kodlayan gen ilk olarak ipek böceğinden izole edilerek patates ve tütüne aktarılmış; bu bitkilerde yanıklık hastalığına sebep olan Rolstania mantarına dayanıklılık sağlanmıştır. • Benzer etkili tacyplesin peptidini kodlayan gen bir yengeç türünden izole edilerek patates bitkisine aktarılmış, çürüklük hastalığının amili olan Erwinia mantarına dayanım sağlanmıştır. • Turp yumrularından izole edilen defensin grubu peptitleri kodlayan gen tütüne aktarıldığında bu bitkiler Alternaria longiseps e dayanıklı hale gelmişlerdir. • Arpadan thionin peptidini kodlayan gen tütüne aktarılarak Pseudomonas bakterisine dayanıklı tütün elde edilmiştir.