Vad är plastider?

Plastider är specialiserade strukturer inom växtceller som tillverkar och lagrar mat och pigment för cellen.Troendet att ha utvecklats från oberoende encelliga organismer som levde symbiotiskt med växter för över en miljard år sedan, innehåller de ett stort antal gener och tillverkar ett antal proteiner.Det finns mycket intresse av att använda plastider som fabriker för att producera proteiner som är av farmaceutiskt intresse.

De mest kända plastiderna är kloroplasterna, som är platsen för fotosyntes.Andra inkluderar kromoplaster som lagrar pigment, till exempel karotenoider, som är ansvariga för färgfrukter och blommor.Leucoplaster lagrar stärkelse, lipider eller proteiner mdash;Alla potentiella matkällor.Lagringsrötter, som potatis och morötter, kan innehålla leucoplaster fulla av stärkelse.Plastidtyper kan koppla samman, bli andra typer av plastider, beroende på cellens tillstånd.

Kloroplaster innehåller pigmentklorofyll, som absorberar ljus och ger en grön färg till blad.Klorofyll fångar energin från solljus och använder den för att dela upp väte från syre i vatten.Detta producerar syre som människor och djur andas.Väte är införlivad i koldioxid från luften.Denna process av fotosyntes producerar glukos och andra föreningar som växten använder för metabolism.

växtvävnader kan ha ett stort antal plastider i sin cytoplasma;En cell kan ha över 50 av dem.Dessa formar från uppdelningen av befintliga plastider och ärvs endast från en förälder.

Plastider har ett internt dubbelmembran som skiljer dem från resten av cellen.Inom detta membran finns många specialiserade funktioner, till exempel en serie ytterligare membran och plastom , eller totalt DNA för plastiden.Detta plastidgenom kodar cirka 100 av de gener som behövs av plastiden, men resten kodas av cellernas kärna.Således är plastiden inte helt oberoende av resten av cellen, även om den delar sig separat.

Det pågår aggressiv forskning för att använda kloroplaster som en produktionskälla för biologiska föreningar, såsom enzymer och antikroppar.Plastidtransformation har en stor fördel jämfört med traditionella metoder för genetiskt tekniska växter, eftersom plastiderna inte finns i pollen i de flesta fall.Således bör de inte spridas till angränsande växter, och de genetiskt modifierade växterna skulle isoleras.Detta bör hjälpa till att lindra oro över spridningen av förändrade gener i miljön.

Att introducera gener i plastiden är mycket mer komplicerad än de traditionella metoderna för att introducera gener i cellerkärnan, eftersom varje cell kan ha mer än 1 000 plastomer.Var och en måste modifieras på samma sätt för att denna teknik ska bli framgångsrik.När den är framgångsrik kan den introducerade genen emellertid innefatta upp till 25% av allt cellulärt protein.Dessutom kan växter göra förändringar av proteiner som bakterier inte kan, vilket ger dem en fördel jämfört med produktion i bakteriellt överuttryckssystem.

Flera olika växtarter har fått sina plastider framgångsrikt omvandlat.Plastidomvandling av växtembryon eller unga celler uppnås ofta med en partikelpistol.Denna teknik täcker guld- eller volframpartiklar med DNA och skjuter dem sedan in i vävnaden.DNA som används är en plasmid, en cirkulär enhet av DNA som innehåller den önskade genen.Den kommer också att innehålla en DNA -sekvens som gör det möjligt att replikera i cellen och en gen för antibiotikaresistens för att identifiera vilka celler som har transformerats.