Bioteknologi • 335
Transformasjon av planter Transformasjon av planter innebærer at DNA-et fra en annen organisme blir overført til en plante. Hos planter kan DNA overføres direkte eller indirekte. Direkte genoverføring innebærer at ønsket DNA først må isoleres, så overfører vi det til planten. Tabellen under gir en oversikt over ulike metoder for direkte genoverføring hos planter. Vil du produsere en genmodifisert plante, ikke bare jobbe med celler, må de transformerte plantecellene dyrkes opp og differensieres til vev og organer. Det skjer ved hjelp av in vitro-teknikker, det vil si dyrking på vekstmedium i prøveglass, og videre i veksthus.
in vitro (lat.) – i glass
Oversikt over ulike metoder for direkte genoverføring hos planter. Fordi mem branen og celleveggen i plantecellene fungerer som barriere, er de fleste metodene basert på svekking av plasmamembranen og celleveggen, slik at genet kan trenge inn fra den omkringliggende løsningen.
Teknikk
Forklaring
Genkanon
Små metallpartikler dekket med DNA blir skutt inn i cellene.
Elektroporering
Cellene får påført en elektrisk puls som gjør at det blir laget porer som genene kan tas opp gjennom.
PEG-indusert opptak
Protoplaster blir behandlet med polyetylenglycol (PEG) slik at plasmamembranen blir permeabel, og DNA kan trenge inn.
Mikroinjeksjon
DNA blir sprøytet inn i en celle, eventuelt kjernen, ved hjelp av et tynt glassrør (se figuren på side 337).
Elektroforese
DNA blir støpt inn i agarosegel i et plastrør, som igjen blir festet til meristem, en vekstsone hos planter. DNA blir så overført til meristemene ved at det blir sendt en strøm gjennom planten. Negativ pol blir satt på meristem i skuddspissen, den positive polen på basis av planten. DNA er negativt ladet og beveger seg derfor mot den positive polen.
Silikonkarbid teknikk
Cellene blir blandet med skarpe fibre og DNA og rørt kraftig slik at det oppstår sår i cellene der DNA kan trenge inn.
Ultrasonisk lyd
Celler blir svekket ved hjelp av høyfrekvente lydbølger.
Laserperforering
Celler blir svekket ved hjelp av laserstråler.
Liposommediert genoverføring
Liposomer, små kunstige blærer omgitt av fosfolipider, frakter DNA inn i cellene ved endocytose.
Indirekte genoverføring betyr at en annen organisme overfører DNA-et. Som regel er dette bakteriene Agrobacterium tumefaciens, A.rhizogenes eller et virus. Virus er sjelden brukt. De mest utbredte overføringsteknikkene hos planter er Agrobacterium tumefaciens og genkanon, og vi skal derfor forklare disse to metodene nærmere. Genkanoner ble utviklet i 1980-årene som et redskap til å transformere enfrøbladede planter. Metoden ble utviklet fordi Agrobacterium ikke naturlig infiserer enfrøbladede, og fordi mange av de viktigste matplantene i verden nettopp er enfrøbladede. Metoden er vanlig å bruke for å transformere matplanter som mais, bygg, hvete og ris. Prinsippet er at mikroprosjektiler,
Krongalle på stengel. Planten er infisert av bakterien Agrobacterium tumefaciens og danner store utvekster som kalles krongaller.