Plastid là gì?

Plastid là gì? Và tại sao hữu ích khi chuyển chúng? Cập nhật: 31/07/2007 Plastid phát triển từ những proplastid là những bào quan nhỏ trong tế bào thực vật. Có nhiều loại plastid như lục lạp (chloroplasts), sắc lạp (chromoplasts), vô sắc lạp (leucoplasts) phát triển từ proplastid và mỗi loại có chức năng khác nhau. Plastid phổ biến nhất được tìm thấy trong tế bào là lục lạp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Plastid là gì? Plastid là gì? Và tại sao hữu ích khi chuyểnchúng?Cập nhật: 31/07/2007Plastid phát triển từ những proplastid là những bàoquan nhỏ trong tế bào thực vật. Có nhiều loại plastidnhư lục lạp (chloroplasts), sắc lạp (chromoplasts), vôsắc lạp (leucoplasts) phát triển từ proplastid và mỗiloại có chức năng khác nhau. Plastid phổ biến nhấtđược tìm thấy trong tế bào là lục lạp. Có thể có hàngtrăm lục lạp trong một tế bào.Lục lạp ‘bẫy’ năng lượng mặt trờiChức năng chính của lục lạp sử dụng năng lượng củaánh sáng mặt trời để biến CO2 và nước thành đườngđể thực vật sử dụng hay dự trữ. Quá trình này gọi làquang tổng hợp. Phần lớn các chức năng của lục lạpdo các gen ở trong nhân điều khiển. Bản thân lục lạpcó chứa một phân tử DNA dạng vòng mã hóa cho cácgen của quá trình quang hợp và các hoạt động kháccủa lục lạp.Hạt phấn không mang DNA lục lạpMột đặc điểm nổi bật của plastid là genome của nó(DNA dạng vòng) được di truyền theo dòng mẹ ởphần lớn thực vật. Điều này có nghĩa là các hạt phấn(tế bào sinh sản đực) mang những thông tin di truyềnchứa trong nhân mà không chứa trong lục lạp. Hiệntượng này có thể được khai thác trong vấn đề chuyểngen ở thực vật. Một trong những mối quan tâm chínhcủa những người phản đối công nghệ chuyển gen làsự nhiễm những gen được chuyển trong những câychuyển gen. Người ta cho rằng khó kiểm soát đượcsự phóng thích các gen mới qua sự phát tán của hạtphấn. Tuy nhiên nếu sử dụng công nghệ chuyển genvào lục lạp, gen mới này sẽ được chứa trong lục lạp,hạt phấn sẽ được giữ không biến đổi và như thế sẽkhông có nguy cơ lan truyền các gen mới qua sự pháttán của hạt phấn.Chuyển gen bằng plastida/ Hạt phấn không có gen ngoạiTrong các cây chuyển gen, gen mới thường được gắnvào DNA của nhân tế bào. Nhưng cũng có nhữngphần khác của tế bào thực vật chẳng hạn như plastidcó chứa các gen có khả năng tạo protein. Ở phần lớncác thực vật có hoa plastid không hiện diện trong tếbào hạt phấn. Bằng cách sử dụng các plastid như cácthể mang những gen mới có thể giúp cho việc giữ lạithông tin di truyền mới trong cây trồng.Plastid có lẽ có nguồn gốc từ những sinh vật giốngnhư vi khuẩn sống tự do trước đây đã được tế bàothực vật lấy vào trong thời nguyên thủy. Mối quan hệlà có lợi lẫn nhau: Thí dụ như lục lạp là một nhómplastid đặc biệt được thực vật sử dụng để biến đổinăng lượng mặt trời. Về phần chúng, tổ tiên của cácplastid tìm thấy môi trường bảo vệ trong tế bào thựcvật. Chúng vẫn còn giữ lại bộ gen cho chính mình,trong khi những gen của những bào quan khác theothời gian hợp nhất vào trong nhân của tế bào thực vật. DNA không chỉ hiện diện trong nhân của tế bào thực vật mà còn trong plastid. Nó có hệ thống riêng để chuyển DNA của nó thành protein. DNA trong plastid được biết như là “plastome”Lục lạp là 1 nhómcủa plastid. Đây là Về nguyên tắc, DNA lạ có thể nơi diễn ra quá được hợp nhất vào plastome. Để trình quang hợp làm như thế, gen mục tiêu được gắn vào một trình tự gen của plastid. Sử dụng quá trình tái tổ hợp tương đồng, DNA được chuyển sẽ hợp nhất vào plastome. Quá trình này xảy ra Chồi chuyển gen một cách tự nhiên không giốngbằng lục lạp được với quá trình xảy ra trong bộ gen của nhân thực vật. Những thực tái sinh vật được biến đổi theo kiểu chuyển gen vào plastid được gọilà transplastomic. Nói chung, cáctế bào hạt phấn của thực vật cóhoa không chứa plastid. Nếu mộtgen ngoại chỉ hiện diện trongplastome thì nó sẽ không bịtruyền đi trong quá trình nhângiống.Ngoài vấn đề an toàn, với mongmuốn giữ các gen ngoại trongcây chuyển gen, hoạt tính củagen ngoại trong cây chuyển genđược gia tăng cũng là điều rấtthú vị. Lý do là số lượng củachúng: có khoảng 100 plastidtrong mỗi tế bào, mỗi plastidmang 100 bản copy vật liệu ditruyền. Cây chuyển gen manggen mới trên mỗi copy trong tấtcả các plastid. Điều này có nghĩalà sau khi chuyển thành côngmột gen ngoại lai thì hầu nhưphân nửa lượng protein trong tếbào là do gen này tạo ra. Mức độsản xuất này không thể đạt đượcnếu sử dụng các phương pháptruyền thống. Tuy nhiên việcthực hiện phương pháp này đang chứng minh là một sự thách thức về mặt công nghệb/ Sự tái tổ hợp tương đồng của DNA ngoại lai vàoplastome Bước 1: DNA ngoại lai (màu đỏ) được gắn vào một trình tự của plastome (gen cấu trúc) Bước 2: Trình tự plastome của gen cấu trúc được đưa vào nhờ những trình tự DNA tương đồng tro ...