Soru:
Bitki ıslahında kullanılan "Agrobacterium tumefaciens" bakterisi, bir vektör olarak nasıl kullanılır? Bu bakterinin gen aktarım mekanizmasını, kendi doğal sürecini temel alarak adım adım açıklayınız.
Çözüm:
💡 Agrobacterium tumefaciens, doğal genetik mühendisi olarak bilinir çünkü kendi DNA'sının bir parçasını bitki hücresine aktarabilme yeteneğine sahiptir. Bu mekanizma, bitkilere yararlı genlerin aktarılması için araç olarak kullanılır.
- ➡️ 1. Adım: Doğal Süreç - Tümör Oluşumu Bakteri, bitkide yara olan bir bölgeye gelir. Kendi büyüklü plazmidinde (Ti-plazmid) bulunan "T-DNA" olarak adlandırılan bir bölgeyi, bitkinin genomuna (çekirdek DNA'sına) aktarır. Bu T-DNA, bitkiye "opîn" adı verilen ve bakterinin besini olan amino asitleri sentezleten ve aynı zamanda kontrolsüz büyümeye (tümör) neden olan genler taşır.
- ➡️ 2. Adım: Mühendislik Süreci - Zararlı Genlerin Çıkarılması Bilim insanları, gen aktarımı için bu doğal mekanizmayı kullanır. Öncelikle, T-DNA bölgesinden bitkiye zarar veren (tümör yapan ve opîn sentezleten) genler çıkarılır.
- ➡️ 3. Adım: Yararlı Genin Yerleştirilmesi Çıkarılan bu genlerin yerine, bitkiye kazandırılmak istenen yararlı gen (örneğin böcek direnç geni veya kuraklığa dayanıklılık geni) ve bir seçilebilir belirteç geni (örneğin antibiyotik direnci) eklenir.
- ➡️ 4. Adım: Aktarım ve Entegrasyon Bu şekilde modifiye edilmiş Ti-plazmidi, tekrar Agrobacterium'a verilir. Bakteri, bitki dokusuyla (yaprak diski gibi) bir araya getirilir. Bakteri, mühendislik ürünü T-DNA'yı (içinde yararlı genlerle birlikte) doğal süreçte olduğu gibi bitki genomuna aktarır. Bitki hücresi, bu yeni genleri kalıcı olarak kendi DNA'sının bir parçası haline getirir.
✅ Sonuç: Agrobacterium tumefaciens, doğal T-DNA aktarım mekanizması kullanılarak, zararlı genleri çıkarılıp yararlı genler eklenmiş bir vektöre dönüştürülür ve bu sayede hedef genler bitki genomuna başarıyla aktarılır.
