Transcript Document
הנדסה גנטית בצמחים
צמחים מהונדסים
• 6מיליארד אנשים בעולם
• מחסור במים וקרקע
צמחים טרנסגניים!
צמחים טרנסגניים
•
•
•
•
•
•
•
•
•
פחות ריסוס
אמצעי זול -אור ,מים ומינרלים
שיעור פוטוסינטיזה מוגבר
דחיית ההזדקנות
עמידות בפני מזיקים ומחלות
שימור הפרי אחרי הקטיף
הרכב אבות המזון
גודל ,ריח ,טעם...
חומרים רפואיים ,חומרים תעשייתיים
בעד
להנדסה גנטית בצמחים יתרונות על השיטה הקלאסית של השבחה וטיפוח
• שינוי תכונות מבוקר יותר
• זמן קצר
• העברת תכונות בין צמחים שלא ניתן להכליא
נגד
.1טיעון סביבתי
הפרת שיווי משקל בטבע העברת תכונות לצמחי בר (עמידויות) התרבות חרקים עמידים -פגיעה בבע"ח שאינם מזיקים לצמחים
הנדסה גנטית אינה שונה מחומרי הדברה,
כריתת יערות וסלילת כבישים.
החקלאות בבסיסה מפרה שיווי משקל בטבע!
נגד
.2טיעון בריאותי
סכנה בריאותית העלאת רעלים >> אלרגיות -עמידויות יגיעו מהחיידקים אל האדם
אין הוכחות לקיום רעלים
לא נמצאה העברת עמידות לחיידקים ,ומראש מקורה מהטבע...
.3טיעון מוסרי
-עד כמה מותר להתערב בטבע ,ובתורשת אורגניזמים?
גם במוצרי ההשבחה ,עליהם מבוססת החקלאות הקלאסית,
קיימת התערבות!
צמחים טרנסגניים -כיום
• סויה וקנולה בעלי הרכב שומנים משופר
• כותנה ותירס בעלי עמידות לקוטלי עשבים ומזיקים
• תפו"א ודלעת העמידים לנגיפים
ועוד...
החדרת גנים לצמחי צמחים
• חיידק הAgrobacterium tumefaciens -
•תוקף מעל 100צמחים דו-פסיגיים
• יצירת עפץ -ע"י פלסמיד חיידקי המשרה מעבר גנים מהחיידק לצמח
-1הדבקה בחיידק שמשתמש Ti- plasmid
• רקמה פצועה מושכת חיידקים
• הפעלת גנים מפלסמיד Ti
• החלבונים מעבירים את T-DNAלגנום הצמח
Ti plasmid
T-DNA
vir איזור
• הגנים ב T-DNA-אחראיים על יצירת העפץ ולא על ההעברה לצמח
• ניתן להחליף את הגנים בT-DNA-
-2השיטה הבינארית
• Tiהינו פלסמיד גדול מידי
• מעבירים את ה T-DNA-לפלסמיד קטן
• Tiללא T-DNAיהווה פלסמיד עזר
עקרון השיטה
-3החדרת גנים בעזרת נגיפים
•
•
נגיפים מחדירים לתאים את הגנום שלהם >> מחלות
ניתן לשבט את הגן הרצוי בגנום וירוס
• DNAויראלי יכול לגרום למחלות ולהזיק לצמח ולסביבה
• גדיל DNAאחד -קשה לעבודה
• אין השתלבות קבועה בגנום הצמח
החדרת גנים ללא נשאים
•
•
•
חד פסיגיים (אורז ,חיטה ,תירס)
שילוב הגן בפלסמיד והחדרה לתאי צמח
לרב טרנספקציה זמנית
•
•
ירי חלקיקים
יצירת פרוטופלסטים (פירוק הדופן) >> העלאת
חדירות הממברנה
הזרקת DNAלפרוטופלסטים (מיקרוסקופ)
•
-4החדרת הגן המהונדס לתא המאכסןintra injection -
שואבים את הגן לתוך פיפטת זכוכית נועצים את חוד הפיפטה בעובר
של בעלי חיים ,כשהוא עדיין חד תאי ,כ 12-שעות לאחר ההפרייה,
ומזריקים את הגן לאחד משני הגרעינים בתא
-5רובה גנים
• רובה גנים -החדרת כדורים זעירים של
מתכת שנושאים את הגן המבוקש,
לתוך קנה של רובה.
• יורים את הכדורים לרקמה הצמחית
במהירות גבוהה וממרחק קצר
• חלק מן התאים יקלטו את הכדורים עם
הדנ"א הזר
• בתנאים מתאימים התאים המהונדסים
האלה יוצרים צמח חדש כשהגן הזר
בתאיו.
• רק חלק מהתאים קולטים את הגן הזר ,לכן משתמשים בסמני סלקציה
• יש צורך לבדוק שהפלסמיד שנכנס אכן מכיל את הגן הזר
גן מדווח
• גנים המקודדים לרב לאנזימים שניתן לראות
את תוצרי הריאקציות שלהם
• גן מדווח מחובר למחדר ,ואנו נוסיף
סובסטראט
• מחיידק :אנזים GUSפירוק Sצובע בכחול
• ממדוזה :אנזים GFP
(מאירים ב UV-מתקבלת פלואורסנציה ירוקה)
• מגחלילית :לוציפראז ,פירוק Sנותן אור
גן מדווח