Plantemolekylærbiologi

Mikroorganisme

Genmodifiserte planter

Genmodifiserte mikroorganismer

Det konstrueres mange typer genmodifiserte mikroorganismer som skal brukes til produksjon av bestemte typer kjemiske stoffer f.eks. aminosyrer. Et par andre eksempler er nevnt nedenfor:

Løype og osteproduksjon

For å lage ost trenger man løype (chymosin/rennin) og kalsium. Chymosin er en protease som finnes i baktarmen/løype (abomasus) hos kalver i den perioden de fores opp på melk. Chymosin får melk til å koagulere meget effektivt, og er et proteolyttisk enzym (aspartylprotease) som bryter ned melkeproteinet k-kasein i begrenset grad. Kasein er et samlenavn på flere proteiner bl.a. a-kasein, b-kasein og k-kasein. Melk inneholder ca. 2.5 % kasein som ligger i submiceller hvor de hydrofobe delene av proteinene vender inn mot midten av submicellene. Kaseinsubmiceller henger sammen i kalsiumfosfatbroer og danner større kaseinmiceller. Chymosin fjerner glykosylerte polare grupper fra k-kasein, og i nærvær av kalsium starter aggregering av kaseinmicellene.

Vomma hos drøvtygger

Etterhvert som osteproduksjonen stiger, og antall kalver som suger melk går ned, har det blitt mangel på chymosin i næringsmiddelindustrien. Som erstatning har man brukt chymosin fra sopp (Mucor og Endothia), men soppchymosin har ikke så effektivt forhold mellom koagulering og hydrolyse som chymosin fra kalvemager. I cellene i mageepitelet hos kalven lages prochymosin som i inneholder en aminosyresignalsekvens som indikerer hvor proteinet skal transporteres. Proteinet skilles ut av cellene via Golgiapparatet og endoplasmatisk retikulum, og i den sure bakmagen (løypen) omdannes prochymosin autokatalyttisk til chymosin. I 1990 godkjente US Food and Drug Administration bruk av chymosin fra Escherichia coli i produksjon av ost, laget ved rekombinant DNA teknikk. Både gjær (Saccharomyces cerevisiae og Kluyveromyces lactis) og sopp (Aspergillus niger og Trichoderma reesei) er blitt genmodifisert slik at de kan lage chymosin.

Iskjernedannende bakterier

På overflaten av blader finnes det iskjernedannende bakterier som skiller ut proteiner som danner utgangspunkt for iskjerner. Iskjernene gjør at vannet blir mindre underkjølt og fryser raskere enn det ville ha gjort uten iskjernedannende bakterier. Iskrystallene ødelegger plantevevet og bakteriene får derved adgang til næringsrikt cellemateriale. Genmodifisering av den iskjernedannende bakterien Pseudomonas syringae, hvor det iskjernedannende genet ing ("ice nucleating gene") er fjernet, har vært testet for å se om disse genmodifiserte bakteriene kunne gi økt kuldetoleranse hos jordbærplanter.

,

Av Halvor Aarnes
Publisert 4. feb. 2011 13:23