Genmodifiserte planter
Litt om Agrobacterium tumefasciens og transformering av planter med T-DNA
Agrobacterium tumefasciens er en bakterie som lever i jord, og gir plantesykdommen krongalle når bakterien kommer inn i sår på planten. Infeksjonen styres av gener fra planten og fra det tumorinduserende plasmid (Ti-plasmid) i bakterien. Flavonoider fra planten bl.a. acetosyringon aktiverer virulensgener (vir-gener) på Ti-plasmidet. Virulensgenene gjør at et stykke av Ti-plasmidet, kalt T-DNA, settes inn i plantecellenes kjernegenom. Virulensgenene lager bl.a. en endonuklease som kutter i regionen for T-DNA og det lages en enkelttrådet kopi av T-DNA som settes inn i plantecellen. T-DNA inneholder gener for syntese av plantehormonene auxin og cytokinin som får plantecellene til å dele seg og lage krongalle. I tillegg inneholder T-DNA gener som koder for spesielle aminosyrer, opiner, som bakterien lever av. I plantemolekylærbiologi brukes et dearmert Ti-plasmid hvor man har fjernet de tumorinduserende genene fra T-DNA. Gener som man ønsker skal komme inn i planten klones inn i T-DNA. Flankene på T-DNA må være intakte for at T-DNA skal kunne bli satt inn i plantegenomet. For ytterligere å forbedre avleveringssystemet for gener fra Ti-plasmidet i Agrobacterium har man konstruert binære vektorsystemer. Det baserer seg på to autonome replikerende systemer. Et stort plasmid som inneholder virulensgenene, men mangler T-DNA, sammen med et plasmid som inneholder T-DNA med flankesekvensene som blir satt inn i kjernegenomet. De to vektorene har ingen felles sekvenser, derfor skjer det ingen rekombinasjon eller dannelse av kointegrat. Virulensgenene fra det store plasmidet gjør at T-DNA fra det andre plasmidet blir overført. Transgenet integreres i områder med aktiv transkripsjon. Det fremmede genet settes inn på ett eller to loci, men antall insersjoner varierer. På denne måten overføres ikke virulensegenskapene til plantegenomet. En mye brukt binær vektor er pBin19. Den inneholder markørgenet bakteriell nptII koblet til promoteren nos for nopalin syntase.
,