Sıtmaya karşı transgenik bitkiler
Artemisia annua yapraklarının elektron mikroskopu altında görüntüsü. Artemisinin üretildiği glandüler trichomlar (daha dairesel şekli olan) açıkça görülür. Credit: CRAG
Antik çağlardan beri insanoğlu hastalıkları tedavi etmek için uzun yıllar boyunca bitkileri kullandı. Buna örnek olarak, Artemisia annua geleneksel Çin tıbbında 2.000 yıldan fazladır kullanılan bir bitkidir. Günümüzde, bu bitkinin mikroskobik tüylerinden (trikomlar) sentezlenen artemisinin molekülü dünya çapında sıtma tedavilerinde kullanılan ana bileşendir. Nitekim Çinli bilim adamı Youyou Tu 2015 yılında artemisinin keşfi ve sıtmaya karşı terapide uygulanması ile ilgili olark Nobel Tıp Ödülü ile ödüllendirildi.
Artemisinin sıtma ve parazitlerden kaynaklanan diğer hastalıklara karşı etkinliği ne olursa olsun ve anti-tümör potansiyeline rağmen kullanımı bir sorunla karşı karşıyadır: Bitki tarafından üretilen düşük içerik ve kimyasal sentezinin yüksek maliyetli olması nedeni ile az bulunan ve pahalı bir ilaçtır.
Şimdi, Tarımsal Genomik Araştırma Merkezi (CRAG) ve Sequentia Biotech S.L'den araştırmacılar tarafından yönetilen uluslararası bir araştırma ekibi. Artemisia annua bitkilerinin genetik mühendisliği ile iki kat daha fazla artemisinin üretilmesini sağladı. Bitki Dergisinde bugün yayınlanan eser, bitki trikomlarının oluşumunda ve artemisinin gibi terpenler sentezinde yer alan bir geni tanımlıyor. ICEA'nın CRAG araştırmacısı ve makalenin yazarı Soraya Pelaz, "AaMYB1 geninin iki fonksiyona sahip olduğunu keşfettik: yapraklarda trikom oluşumunu ve trikomlardaki artemisinin sentezini teşvik ediyor" diye açıklıyor. Soraya Pelaz. "Bu geni manipüle ederek, doğal bitkilerdekinden çok daha fazla artemisinin bulunduran bitkiler yetiştirmeyi başardık" diye ekliyor. Bu hastalığın neden olduğu sıtma olgularının% 90'ının ve ölümlerin% 92'sinin Güneyi Afrika'da meydana geldiğini belirtirken, böyle bir ilacın üretim maliyetlerini düşürmek için atılmış önemli bir adım olabilir diyor.
Bir fabrika olarak Artemisia
Bu çalışma, bilgi transferinin mükemmel bir örneğidir. Tartışılan çalışmanın ilk yazarı Luis Matias-Hernandez, Soraya Pelaz önderliğindeki CRAG grubunda doktora sonrası araştırmacı olduğu zaman Arabidopsis thaliana model bitkisinde trichom oluşumunu incelemeye başladı. Edinilen iç görü, trikom oluşumunun, endüstriyel uygulamalarla bitkilerde manipüle edilebileceğini düşündürdü. Son iki yıldır ve Torres Quevedo sözleşmesi sayesinde, Luis Matias-Hernandez, Sequentia Biotech'in patates üretiminde büyük miktarda artemisinin üretildiği Artemisia bitkilerinin elde edilmesini amaçlayan bir dizi araştırma yürütüyor.
"Sequentia Biotech'in ana hedeflerinden biri, aynı kalitede artemisinin üretilmesi ve daha düşük bir maliyetle üretilmesidir. Hedefimiz, ilacın fiyatını düşürmektir, böylece gelecekte herkes tarafından ulaşılabilir" diyor. Luis Matias- Hernandez. Araştırmacı, "Artemisia'yı sıtmaya karşı doğal düşük maliyetli bir fabrika olarak kullanmak istiyoruz ve bunu yapmak için farklı stratejiler deniyoruz" dedi.
Artemisinin Ötesinde
İsveç'teki Linnaeus Üniversitesi'nden araştırmacı Peter E Brodelius ile işbirliği yaparak, bilim adamları Artemisia trichomes'ta ifade edilen gen dizisi arasında AaMYB1 genini belirleyebiliyorlardı. CRAG'da, araştırmacılar, bu geni aşın ifade eden transgenik bitkiler tasarladılar ve genetik olarak modifiye edilmemiş bitkilerden daha fazla miktarda artemisine sahip olduklarını buldular.
Ancak araştırmalar devam etti. AaMYB1 geninin bitki trikomlarının oluşumundaki rolünü doğrulamak için, araştırmacılar model bitki Arabidopsis thaliana'da benzer genleri araştırdılar ve gen AtMYB61'i buldu. Bu gen, model bitkisinde aşırı eksprese edildiğinde, yapraklarında daha yüksek miktarda trikom üretti; bu genlerin, evrimsel olarak uzak türlerde trikom oluşumunda anahtar bir rol oynadığını gösterdi. Soraya Pelaz, "Artemisia'daki rolüne ilaveten, trikomları ilgilendiren maddeler üreten diğer bitkiler için bu genin tanımlanması da yararlı olabilir" diye açıklıyor. Luis Matias-Hernandez, "Trikomlarında ilgi uyandıran maddeler üreten birçok bitki var, örneğin mentol ve timol, nane ve kekik trikomlarında üretilen terpenler."
Story Source:
Materials provided by Centre for Research in Agricultural Genomics. Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
- Luis Matías-Hernández, Weimin Jiang, Ke Yang, Kexuan Tang, Peter E. Brodelius, Soraya Pelaz. AaMYB1 and its orthologue AtMYB61 affect terpene metabolism and trichome development in Artemisia annua and Arabidopsis thaliana. The Plant Journal, 2017; DOI: 10.1111/tpj.13509
Çeviren ve Derleyen: Yavuz Aydın
Genetik Haberleri
-
Bugün 16 Nisan Dünya Biyologlar Günü!
-
Allopatrik türleşme nedir ? Nasıl Gelişir ?
-
Maryland’teki “Kölelerin” Yaşayan 42.000 Akrabası Bulundu
-
Araştırmacılar kediler, yunuslar, kuşlar ve düzinelerce başka hayvanın genom haritasını çıkarıyor
-
Kolombiya'da nadir görülen bir kuş türünde "gynandromorphy" gözlemlendi
-
Kurumaya dayanıklı bitkiler için genom veritabanı yayınlandı
-
En son DNA barkodlama teknolojisiyle İsrail'in tatlı su balık türleri listesinin yeniden gözden geçirilmesi
-
İnsanların Daha Önce Bilinmeyen Bir Dokunma Duyusu Keşfedildi
-
Bilim İnsanları Tüm İnsan Genomunun Dizilimini Çıkardı. Ancak Henüz Bitmedi
-
İlk Defa Tazmanya Kaplanından RNA Elde Edildi
-
Neandertal DNA’nız, Sizi Acıya Karşı Daha Hassas Yapıyor Olabilir
-
Epigenetik ve Epigenetik Mekanizmalar
-
İlk taslaktan 20 yıl sonra insan Y kromozomu tamamen dizilendi.
-
Kim Bu Kimerizm? Tek Bedende İki Kişi
-
Gen terapi, genetik materyalin yeniden düzenlenmesi