گیاهان ترانس ژن یا تراریخته
انتقال ژن در مهندسی ژنتیک | روش‌ها، کاربردها و اهداف در گیاهان تراریخته
فرآیند انتقال ژن در مهندسی ژنتیک به مجموعه‌ای از عملیات ژنتیکی اطلاق می‌گردد که طی آن قطعه مشخصی از DNA، شامل ژن یا ساختار جدیدی از ژن‌ها، به‌صورت مصنوعی وارد ژنوم یک موجود زنده می‌شود. این ژن می‌تواند باعث ایجاد صفات جدید، مقاومت به آفات یا تولید ترکیبات مفید شود. در این فرآیند، موجود دریافت‌کننده ژن، «تراریخته» یا «ترانس‌ژنیک» نامیده می‌شود.
در انتقال ژن به گیاهان، دو سیستم کلی استفاده می‌شود:
- روش‌های مستقیم
- روش‌های غیر مستقیم
روش‌های مستقیم انتقال ژن
- تفنگ ژنی یا بیولیستیک
- الکتروپوریشن (ایجاد منافذ در غشاء سلول با شوک الکتریکی)
- ریز تزریقی (میکرواینجکشن)
- درشت تزریقی
- تکنیک لیپوزوم
- روش شیمیایی با استفاده از پلی‌اتیلن گلایکول (PEG)
روش‌های غیرمستقیم انتقال ژن
- روش آگروباکتریوم (Agrobacterium tumefaciens)
- انتقال با استفاده از ویروس‌ها (Vectors)
ارزش و اهمیت بعضی گیاهان از لحاظ دارویی و زینتی منجر به ورود مهندسی ژنتیک به این سو شد و با استفاده از متد هایی از جمله جداسازی ، خالص سازی و وارد کردن و ظهور یک ژن خاص در میزبان سبب تشکیل صفات ویژه و یا تولید محصول ویژه شد . بنابراین امروزه بسیاری از ژن های مرغوب در مصارف کشاورزی در بانک های ژن بصورت کلون شده نگهداری میکنند و در شرایط لازم به گیاه میزبان تزریق می شود.
اهداف انتقال ژن به گیاهان
1. افزایش مقاومت به آفات و حشرات
در گذشته از سموم شیمیایی مانند DDT برای مبارزه با آفات استفاده می‌شد که آسیب زیادی به محیط زیست وارد می‌کرد. امروزه، ژن‌های تولیدکننده پروتئین‌های سمی خاص (مثل پروتئین Bt از باکتری Bacillus thuringiensis) به گیاه تزریق می‌شوند تا مقاومت طبیعی ایجاد شود.
2. افزایش تولید بازدارنده‌های پروتئیناز
گیاهان قادر به تولید ترکیبات بازدارنده‌ای هستند که عملکرد آنزیم‌های گوارشی حشرات را مختل میکنند. با مهندسی ژنتیک می‌توان توانایی گیاه برای ساخت این ترکیبات را افزایش داد. مثلاً در سیب‌زمینی تراریخته این روش کاربردی شده است.
3. تولید گیاهان مقاوم به قارچ‌ها
با وارد کردن ژن‌های کدکننده آنزیم کیتیناز، گیاه می‌تواند دیواره سلولی قارچ‌ها (از جنس کیتین) را تخریب کرده و در برابر آن‌ها مقاوم شود.
4. مقاومت در برابر ویروس‌ها
اگر ژن‌های پروتئین کپسید ویروسی به‌موقع وارد سلول گیاه شوند، مکانیسم‌های دفاعی گیاه فعال شده و در برابر همان ویروس خاص مقاومت ایجاد میکنند.
5. مقاومت به علف‌کش‌ها
مهندسی گیاهان برای مقاومت به علف‌کش‌ها امکان استفاده گسترده از این مواد را فراهم کرده است بدون آن‌که آسیبی به گیاه اصلی وارد شود. گیاهان تراریخته می‌توانند آنزیم‌های غیرفعال‌کننده علف‌کش را تولید کنند.
6. مقاومت به تنش‌های محیطی
با استفاده از ژن‌های خاص، گیاهان می‌توانند در برابر شرایط نامساعد محیطی مانند خشکی، سرما یا شوری خاک مقاوم شوند. این ژن‌ها معمولاً تنظیم‌کننده فشار اسمزی یا تولیدکننده پروتئین‌های محافظت‌کننده از سلول هستند.
ملاحظات زیست‌محیطی
با اینکه تاکنون هیچ اثر سوء قطعی از مصرف محصولات تراریخته بر سلامت انسان یا محیط زیست گزارش نشده است، اما دانشمندان همچنان توصیه میکنند که ارزیابی‌های ایمنی به‌طور دقیق ادامه یابد و در تولید و مصرف این محصولات احتیاط شود.
نتیجه‌گیری
انتقال ژن در مهندسی ژنتیک یکی از ابزارهای کلیدی در زیست‌فناوری کشاورزی نوین است. این فناوری امکان تولید گیاهانی با صفات بهبودیافته، مقاومت بالا و کارایی بیشتر را فراهم می‌سازد. با ادامه تحقیقات، می‌توان انتظار داشت که گیاهان تراریخته نقش مهمی در تأمین امنیت غذایی، داروسازی و حفظ منابع طبیعی ایفا کنند.
کلمات کلیدی سئو: انتقال ژن، گیاه تراریخته، مهندسی ژنتیک، ژن مقاوم، تفنگ ژنی، آگروباکتریوم، گیاهان مقاوم، علف‌کش، زیست‌فناوری کشاورزی، گیاه ترانس ژنیک
عالی بود
درود برشما