اصلاح ژنتیکی گیاهان بدون عوارض جانبی

پژوهشگران آمریکایی با نقشه برداری از ژنوم گیاهان، روش جدید و دقیقی برای اصلاح ژنتیکی آنها ارائه داده اند و عوارض جانبی روش های کنونی را ندارد.

اصلاح ژنتیکی گیاهان بدون عوارض جانبی

به گزارش خبرنگاران و به نقل از فیز، پژوهشگران موسسه پژوهش های زیستی سالک(Salk Institute for Biological Studies) آمریکا، از ژنوم ها و اپی ژنوم های گیاهانی که مورد اصلاح ژنتیکی نهاده شده اند، با وضوح بالا نقشه برداری نموده اند تا نشان دهند که هنگام قرار دادن یک DNA بیگانه، چه اتفاقی در سطح مولکولی می افتد. یافته های این پژوهش می توانند روش های معمولی مورد استفاده برای اصلاح گیاهان را شفاف سازی نمایند و روش های جدیدی پیشنهاد دهند که عوارض جانبی را به حداقل می رسانند.

جوزف اکر(Joseph Ecker)، استاد زیست شناسی مولکولی و سلولی دانشگاه سالک گفت: این روش، یک نقطه شروع واقعی محسوب می گردد که نشان می دهد می توان از آخرین فناوری های نقشه برداری و ترتیب گذاری برای آنالیز تاثیر ژن های جالب موجود در ژنوم گیاه استفاده کرد.

هنگامی که دانشمندی میخواهد برای افزایش میزان سلامت و مواد مغذی محصولات غذایی، یک ژن جدید را در گیاه قرار دهد، از آگروباکتریوم(Agrobacterium) استفاده می نماید. آگروباکتریوم، نوعی باکتری است که موجب رشد تومور گال(gall) در گیاهان می گردد. قرن ها پیش، دانشمندان دریافتند هنگامی که این باکتری، درختی را آلوده می نماید، بخشی از DNA خود را به آن انتقال می دهد. در واقع، DNA باکتری، به ژنوم درخت منتقل می گردد. دانشمندان از آن موقع، توانایی انتقال آگروباکتریوم را برای اهداف خود به کار دریافتد تا ژن مورد نظر خود را به گیاه منتقل نمایند.

کار با روش های توالی DNA از زمانی شروع شد که DNA آگروباکتریوم برای قرار دادن ژن جدید در گیاه مورد استفاده نهاده شد. این کار، تغییرات قابل توجهی را در ویژگی های ساختاری و شیمیایی DNA بومی ایجاد کرد.

اکر اضافه کرد: شرکت های زیست فناوری، زمان و کوشش زیادی را برای شناسایی گیاهان تراریخته صرف می نمایند و از عهده درک تغییرات ناخواسته نیز برنمی آیند. روش جدید ما، روشی را برای درک بهتر این اثرات ارائه می دهد و ممکن است بتواند این فرآیند را سرعت بخشد.

فلوریان ژوپ(Florian Jupe)، پژوهشگر سابق دانشگاه سالک گفت: بزرگترین موضوعی که در این مورد ناشناخته مانده، چگونگی قرار دریافت DNA در همان زمان مورد احتیاج است.

از آنجا که این رویکرد جدید، به فراوری کپی های بسیار از ژن مورد نظر در گیاه منجر می گردد، آنالیز نتیجه نهایی با توالی استاندارد DNA می تواند سخت باشد اما اکر و همکارانش، ترکیبی از روش های جدید از جمله نقشه برداری نوری و توالی نانوپور را به کار بردند تا آنالیز دقیق تری انجام دهند.

نقشه برداری نوری نشان داد که گیاهان، بین یک تا هفت درج یا بازسازی جداگانه از ژنوم دارند و بخش هایی از DNA تغییر یافته نیز بین کروموزوم های آنها مشاهده می گردد. قرار دادن ژن، الگوهای جدیدی را با بخش های DNA جدید نشان داد که گاهی اوقات بالا می روند، وارونه می شوند و یا خاموش می مانند.

تاد مایکل(Todd Michael)، از پژوهشگران این پروژه گفت: انجام دادن این پژوهش حتی تا یک سال پیش ممکن نبود. توالی نانوپور DNA، روش خواندن پیچیده ترین بخش های ژنوم را که تاکنون کاملا غیرقابل دسترس و ناشناخته بوده اند، متحول نموده است.

پژوهشگران نهایتا، مواد ژنتیکی موسوم به هیستون(histone) را مورد آنالیز قرار دادند. پروتئین های هیستون، DNA را به صورت واحدهای ساختاری دسته بندی می نمایند و اصلاح هیستون ها، نحوه ارزیابی ژن را برای به کار بردن آن توسط سلول، تغییر می دهد. اصلاح هیستون تعیین براساس محل تجمع DNA، می تواند تنظیم یا فعالیت ژن های دیگر را تغییر دهد.

مارک زاندر(Mark Zander)، از پژوهشگران سالک گفت: ما اکنون، نخستین بینش های واضح را در خصوص نحوه شکل گیری محیط اپی ژنوم به وسیله درج DNA ارائه داده ایم.

به گفته پژوهشگران، DNA در حالت ایده آل می تواند کپی ژن مورد نظر را بدون هیچ گونه عارضه جانبی در ژنوم گیاه قرار دهد. اگرچه این پژوهش، بر گیاه خاصی موسوم به رشادی(Arabidopsis) تمرکز دارد، روش پیشنهاد شده در آن می تواند راه بهتری را برای درک و نظارت بر عوارض جانبی ارائه دهد.

آنجلین ریوکین(Angeline Rivkin)، از پژوهشگران این پروژه گفت: این فناوری هیجان انگیز می تواند امکان آنالیز واضح تر اتفاقاتی که در رشادی تراریخته رخ می دهند، فراهم کند.

اکر ادامه داد: با آنالیز رشادی، پژوهش بسیار ساده تر صورت خواهد گرفت زیرا این گیاه، ژنوم کوچکی دارد. در هر حال، به خاطر بهبود مستمر در فناوری توالی DNA، امکان به کار بردن این روش در خصوص گیاهان دیگر نیز فراهم خواهد بود. روش های کنونی، به آنالیز صدها گیاه تراریخته احتیاج دارند تا بهترین آنها را شناسایی نمایند اما این فناوری، بدون احتیاج به چنین آنالیز هایی، کارآیی بیشتری را فراهم می نماید.

این پژوهش، در مجله PLOS Genetics به چاپ رسید.

منبع: خبرگزاری ایسنا
انتشار: بروزرسانی: 25 مهر 1398 شناسه مطلب: 70

به "اصلاح ژنتیکی گیاهان بدون عوارض جانبی" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "اصلاح ژنتیکی گیاهان بدون عوارض جانبی"

نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید