پلاسمید Ti: تعریف، ساختار، انواع و کاربردها

فهرست مطالب نمایش

پلاسمید Ti چیست؟

پلاسمید Ti (پلاسمید مسبب تومور) یک ماده ژنتیکی خارج کروموزومی است که در آگروباکتریوم تومفاسینس (Agrobacterium tumefaciens) یافت می‌شود و باعث بیماری گال طوقه (Crown gall) در برخی گونه‌های گیاهان دو لپه‌ای (Dicot plant) می‌شود.
پلاسمید Ti در دهه 1980 از مشاهدات مختلف ایجاد شد.
پلاسمید Ti می‌تواند به کروموزوم‌های گیاهی منتقل شود.
پلاسمید Ti همچنین این توانایی را دارد که توالی‌های DNA خارجی دیگر را به کروموزوم گیاه منتقل کند.
طول آن در حدود 200 کیلو باز است.
پلاسمید Ti دارای سه ناحیه مهم است.

ساختار پلاسمید Ti

ناحیه T-DNA: این ناحیه حامل ژن‌هایی است که مسئول القای تومور در گیاهان هستند. سایر ژن‌های خارجی مورد نظر را می‌توان در این ناحیه قرار داد.

برای القای تومور، تنها T-DNA از یک سلول به سلول دیگر منتقل می‌شود.

ناحیه ویر (Vir): این ناحیه از ژن‌های بیماری‌زا تشکیل شده است و مسئول برش، ادغام و انتقال T-DNA به کروموزوم گیاهی است.

ناحیه کاتابولیسم اوپین (Opine catabolism region): این ناحیه اپین‌ها را که آمینو اسیدهای ویژه‌ای هستند، کاتابولیز (Catabolize) می‌کند. مسئول کاتابولیزاسیون اپین‌های تولید شده توسط ناحیه T-DNA است. اپین‌ها اغلب به عنوان منبع نیتروژن در باکتری عمل می‌کنند.

نواحی دیگر عبارتند از منشاء تکثیر، توالی مرزی T-DNA، ناحیه سنتز هورمون گیاهی و ناحیه کونژوگاسیون (Conjugation).

ناحیه سنتز هورمون گیاهی: این ناحیه مسئول سنتز هورمون‌های گیاهی ضروری مانند اکسین (Auxin) و سیتوکینین (Cytokinin) است.

ناحیه کونژوگاسیون پلاسمید Ti: فرآیندی که درگیر پلاسمید Ti می‌شود و شامل انتقال کل پلاسمید Ti از یک سلول به سلول دیگر است.

توالی مرزی T-DNA: بیست و چهار جفت باز طول با تکرار مستقیم دارد. مرز T-DNA را مشخص می‌کند و برای انتقال کروموزوم‌های گیاهی مهم است.

انواع پلاسمید Ti

بر اساس تفاوت در ناحیه T-DNA، دو نوع پلاسمید Ti وجود دارد:

نوپالین (Nopaline)

ناحیه T-DNA دارای یک ناحیه پیوسته است که طول آن تقریباً 25 کیلو باز است.
این ناحیه اپینی به نام نوپالین (C₁₁H₂₀N₄O₆) تولید می‌کند.

اکتوپین (Octopine)

ناحیه T-DNA به دو ناحیه تقسیم می‌شود که 13 کیلو باز و 8 کیلو باز طول دارند.
این نواحی اپینی به نام اکتوپین (C₉H₁₈N₄O₄) تولید می‌کنند.
اولین بار در سال 1927 از هشت‌پای Octopodia ایزوله شد.

کاربردهای پلاسمید Ti

پلاسمید Ti می‌تواند به عنوان یک وکتور (Vector) برای تبدیل شامل آگروباکتریوم تومفاسینس و همچنین برای تولید گیاهان تراریخته استفاده شود.
با استفاده از آنزیم‌های محدود کننده، می‌توان یک ژن خاص مورد نظر را به پلاسمید وارد و تبدیل کرد.
برای ایجاد انواع گیاهان مقاوم به فشار استفاده می‌شود.
پلاسمیدهای Ti همچنین مسئول القای اسیدهای آمینه و مشتقات قند فسفات به نام اوپین هستند.

محدودیت‌های پلاسمید Ti

پلاسمید Ti یک پلاسمید نسبتاً بزرگتر است و ممکن است در برخی موارد، وکتورهای پلاسمیدی کوچکتر ترجیح داده شوند.
پلاسمید Ti معمولاً فقط در گیاهانی کار می‌کند که می‌توانند توسط آگروباکتریوم تومفاسینس آلوده شوند.
برای گیاهان تک‌لپه‌ای (Monocot) قابل استفاده نیست.

همچنین بخوانید: