Soru: Bitki gen aktarımında Agrobacterium tumefaciens bakterisi nasıl bir vektör olarak kullanılır? Bu süreçte Ti plazmidinin rolü nedir ve modern uygulamalarda nasıl modifiye edilir?
Çözüm: Agrobacterium tumefaciens, bitki gen aktarımında doğal bir vektördür çünkü Ti (Tümör indükleyici) plazmidi sayesinde genetik materyalini bitki hücrelerine aktarabilir. Süreci adım adım açıklayalım:
- Doğal süreç: Bakteri, bitki yaralarına girerek Ti plazmidindeki T-DNA (Transfer DNA) bölgesini bitki genomuna entegre eder. T-DNA, bitkide tümör oluşumuna neden olan genler taşır, bu da bakterinin besin elde etmesini sağlar.
- Vektör olarak kullanımı: Modern gen aktarımında, Ti plazmidi modifiye edilerek zararlı genler çıkarılır ve hedef genler eklenir. Örneğin, bir bitkiye pestisit direnci kazandırmak için, ilgili gen T-DNA bölgesine yerleştirilir.
- Modifikasyon adımları:
- Onkogenlerin çıkarılması: T-DNA'daki tümör oluşturan genler silinir, böylece bitkide hastalık oluşmaz.
- Hedef genin eklenmesi: İstenen gen (örneğin Bt toksin geni) T-DNA'ya klonlanır.
- Seçilebilir işaretleyici eklenmesi: Antibiyotik direnç geni gibi bir işaretleyici eklenir, böylece transforme edilmiş bitki hücreleri seçilebilir.
- Binary vektör sistemi: Büyük Ti plazmidi, T-DNA taşıyan küçük bir vektör ve yardımcı plazmid olarak ikiye ayrılır, bu da laboratuvar işlemlerini kolaylaştırır.
- Uygulama: Modifiye edilmiş Agrobacterium, bitki dokularına (örneğin yaprak kesitlerine) ekilir. Bakteri, T-DNA'yı bitki hücrelerine aktarır ve bu genler bitki genomuna entegre olur. Daha sonra, bitki hücreleri kültür ortamında büyütülerek yeni bitkiler elde edilir.
Bu yöntem, genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO'lar) üretmek için yaygın olarak kullanılır ve verimli bir vektör sistemidir.
