Hva er plastider?

Plastider er spesialiserte strukturer i planteceller som produserer og lagrer mat og pigmenter for cellen.Tanke å ha utviklet seg fra uavhengige encellede organismer som bodde symbiotisk med planter for over en milliard år siden, inneholder de et stort antall gener og produserer et antall proteiner.Det er mye interesse for å bruke plastider som fabrikker for å produsere proteiner som er av farmasøytisk interesse.

De mest kjente plastidene er kloroplastene, som er fotosyntesen.Andre inkluderer kromoplaster som lagrer pigmenter, for eksempel karotenoider, som er ansvarlige for å fargelegge frukt og blomster.Leucoplasts lagrer stivelse, lipider eller proteiner og mdash;alle potensielle matkilder.Oppbevaringsrøtter, som poteter og gulrøtter, kan inneholde leukoplaster fulle av stivelse.Plastidtyper kan interconvert, og bli andre typer plastider, avhengig av tilstanden til cellen.

kloroplaster inneholder pigmentklorofyll, som absorberer lys og gir en grønn farge til blader.Klorofyll fanger energien fra sollys og bruker den til å dele av hydrogen fra oksygenet i vann.Dette produserer oksygenet som mennesker og dyr puster.Hydrogenet er inkorporert i karbondioksid fra luften.Denne prosessen med fotosyntesen produserer glukose og andre forbindelser planten bruker for metabolisme.

Plantvev kan ha et stort antall plastider i cytoplasmaet;En celle kan ha over 50 av dem.Denne formen fra inndelingen av eksisterende plastider, og arves bare fra en forelder.

Plastider har en intern dobbeltmembran som skiller dem fra resten av cellen.Innenfor denne membranen er mange spesialiserte funksjoner, for eksempel en serie med ekstra membraner og plastom , eller total DNA av plastidet.Dette plastidgenomet koder for omtrent 100 av genene som trengs av plastidet, men resten er kodet av cellen kjernen.Dermed er plastidet ikke helt uavhengig av resten av cellen, selv om den deler seg hver for seg.

Det er aggressiv forskning som foregår å bruke kloroplaster som en kilde til produksjon for biologiske forbindelser, så som enzymer og antistoffer.Plastidtransformasjon har en stor fordel i forhold til tradisjonelle metoder for genetisk ingeniørplanter, fordi plastidene ikke finnes i pollen i de fleste tilfeller.Dermed skulle de ikke spre seg til nabobilder, og de genmodifiserte plantene ville bli isolert.Dette skal bidra til å lindre bekymringer for spredning av endrede gener i miljøet.

Å introdusere gener i plastidet er mye mer komplisert enn de tradisjonelle metodene for å introdusere gener i cellekjernen, fordi hver celle kan ha mer enn 1000 plastomer.Hver og en må endres på samme måte for at denne teknikken skal lykkes.Når det er vellykket, kan det innførte genet imidlertid omfatte opptil 25% av alt det cellulære proteinet.I tillegg er planter i stand til å gjøre endringer i proteiner som bakterier ikke kan, noe som gir dem en fordel fremfor produksjon i bakterielle overuttrykkssystemer.

Flere forskjellige plantearter har fått sine plastider med hell transformert.Plastidtransformasjon av planteembryoer, eller unge celler, oppnås ofte med en partikkelpistol.Denne teknikken belegger gull- eller wolframpartikler med DNA og skyter dem deretter inn i vevet.DNAet som brukes er et plasmid, en sirkulær enhet av DNA som inneholder ønsket gen.Den vil også inneholde en DNA -sekvens som lar den replikere i cellen, og et gen for antibiotikaresistens for å identifisere hvilke celler som er blitt transformert.