انتقال ژن در مهندسی ژنتیک
فرآیند انتقال ژن در مهندسی ژنتیک به مجموعه ای از عملیات ژنتیکی اطلاق میگردد که طی آن قطعه معینی از DNA استخراج شده که حامل ژن جدید یا ساختار جدیدی از ژن ها می باشد را با استفاده از فنون آزمایشگاهی بطور مصنوعی وارد ژنوم یک موجود زنده می کنند . در این فرآیند ژنتیکی ، دریافت کننده ژن جدید را گونه ی ترانس ژنیک یا تراریخته نام گزاری کرده اند. در این فرآیند از دو سیستم روش مستقیم انتقال ژن و یا روش غیر مستقیم انتقال ژن استفاده می کنند.
روشهای مستقیم انتفال ژن :
- تفنگ ژنی یا بیولیستیک
- تکنیک لیپوزوم
- الکترو پوریشن
- ریز تزریقی
- درشت تزریقی
- روش شیمیایی شامل استفاده از پلی اتیل گلیکول
روشهای غیر مستقیم انتقال ژن :
- روش اگروباکتریوم
- انتقال با ویروس
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
در اینجا به چند مورد از اهداف انتقال ژن به گیاهان اشاره میکنیم :
- جهت مقاومت بیشتر در برابر حشرات
پیش تر جهت مبارزه با آفات کشاورزی از DDT که نوعی ترکیبات شیمیایی است ، استفاده میشد و از آنجا که آثار مخربی برای محیط زیست داشت بیولوژیست ها با استفاده از نوعی باکتری به نام باسیلوس تورژنیس که با تولید یک نوع پروتئین به مقابله با حشرات می پردازد ، استفاده از ترکیبات شیمیایی را تا حد امکان محدود کردند . محققان ژن های پروتئین این نوع باکتری را جداسازی کرده و به گیاه مورد نظر تزریق میکنند.بنابراین گیاه توانایی تولید این نوع پروتئنین را برای از بین حشرات دارند .
- افزایش تولید بازدارنده پروتئینازها در برابر حشرات
گیاهان با تولید صمغ و یا فنولها ، نوعی ترکیبات بازدارنده پروتئیناز برای مقاله با آفات تولید میکنند. این ترکیبات بازدارنده برای از بین بردن حشرات و آفات کافی نیست بنابراین با انتقال ژن خارجی کد کننده به گیاهان ، توانایی گیاه برای ساخت این ترکیبات بازدارنده پروتئیناز بیشتر می شود و در برابر حشرات مقاوم می شوند . از جمله گیاهانی که به این طریق به مقاومت بالایی رسیده اند سیب زمینی است.
- تولید گونه‌های مقاوم به قارچها
برای مقابله با قارچ ها ژن های سنتز کیتیناز به سلول گیاه مورد نظر تزریق می شود. گیاه مورد نظر با تولید آنزیم کیتیناز دیواره سلولی قارچ ها که از جنس کیتین می باشد را از بین می برد و بدین ترتیب گیاه به طور طبیعی در برابر قارچ ها مقاوم می شود .
- ایجاد مقاوت نسبت به ویروس ها
محققان دریافتند که در صورتیکه پروتئین های کپسید یک ویروس قبل از آلودگی به یک گیاه وارد شود ، طی بروز مکانیسم هایی مقاومت آن گیاه نسبت به آن ویروس مشخص بالا می رود . برای ایجاد این شرایط ژن های مربوط به پروتئینهای سازنده کپسید به داخل سلولهای گیاهی تزریق می شود .
- شرایط تولید گیاهان مقاوم به علف کشها
یکی دیگر از مواردی که الزام به تولید گیاهان ترانس ژن را بیشتر میکند ، استفاده از علف کش ها می باشد که بسیار انتخابی کار میکنند و گاهی بعضی از گیاهان خاص را از بین می برند و در بعضی شرایط همه ی گیاهان را از بین می برد. با تکنیک انتقال ژن ، گیاهان ترانس ژنی تولید شده اند که واکنش مهارشونده را مناسب انجام داده و بنابراین با این روند تنها گیاه مورد نظر ترانس ژن به علف کش ها مقاومت دارد.
- افزایش مقاومت گیاهان نسبت به استرس های محیطی
با تکنیک انتقال ژن و تولید گیاهان ترانس ژن ، مقاومت گیاه را نسبت به استرس های محیطی مانند ، افزایش دما ، سرما ، کمبود آب و غیره افزایش می دهند .با تکنیک انتقال ژن ، با افزایش ژن های نوعی پروتئین که از گیاهان در مقابل استرس های محیطی حفاظت می کند برای ایجاد مقاومت بیشتر در گیاه استفاده میکنند .مثلا در محیط های خشک ، با تولید گیاهان ترانس ژن ، فشار اسمزی سلول را افزایش داده و توانایی جذب آب گیاه را بالا می برند .
البته آثار مخرب و بحرانی محصولات تراریخته یا ترانس ژن از نظر علمی ثابت نشده است . همچنین دانشمندان این رشته نیز باید آثار سوء احتمالی این گونه از محصولات را در محیط زیست و بر روی سلامتی انسان در نظر بگیرند .
