Trasferimento genico mediato da Agrobacterium (noto anche come trasformazione mediata da Agrobacterium ) è un potente strumento nell'ingegneria genetica, sfruttando un processo naturale di trasferimento genico da un batterio a una pianta.
Ecco una ripartizione del processo:
1. The Agrobacterium:
* Agrobacterium tumefaciens è un batterio del suolo che infetta le piante, causando la malattia della gallina della corona.
* Il batterio ospita un plasmide ti , una molecola di DNA circolare che trasporta geni responsabili della formazione del tumore e del trasferimento di materiale genetico nella pianta.
2. Il processo:
1. Infezione: Quando Agrobacterium incontra una pianta ferita, rilascia proteine di virulenza che attiva il trasferimento di un segmento specifico del plasmide TI chiamato t-DNA nella cellula vegetale.
2. Integrazione T-DNA: Il T-DNA si integra nel genoma della pianta, diventando parte permanente del DNA della pianta.
3. Espressione genica: Il T-DNA trasporta geni che possono esprimere proteine, consentendo al batterio di manipolare la cellula vegetale a proprio vantaggio (ad esempio, producendo ormoni che causano formazione del tumore).
3. Ingegneria genetica con Agrobacterium:
* Gli scienziati hanno sfruttato questo processo naturale per introdurre geni desiderati in piante.
* Modificano il plasmide TI da:
* Rimozione dei geni che inducono il tumore: Ciò impedisce al batterio di causare malattie.
* Inserimento del gene desiderato: Il gene di interesse è clonato nella regione del T-DNA, sostituendo i geni che inducono il tumore.
* Trasformazione: L'agrobacterium modificato che trasporta il gene desiderato viene quindi utilizzato per infettare le cellule vegetali, consentendo il trasferire e integrato il gene nel genoma della pianta.
4. Vantaggi del trasferimento genico mediato da Agrobacterium:
* Alta efficienza: Il processo è altamente efficiente, portando a un trasferimento genico di successo in una parte significativa delle cellule vegetali mirate.
* Integrazione stabile: Il gene trasferito si integra nel genoma della pianta, garantendo la sua eredità per le generazioni future.
* versatile: Questa tecnica può essere utilizzata per introdurre una vasta gamma di geni in varie specie vegetali.
5. Applicazioni:
* Miglioramento delle colture: Introduzione di geni per resistenza alle malattie, tolleranza agli insetti, aumento della resa e miglioramento nutrizionale.
* Biofarming: Produzione di preziose proteine nelle piante per scopi medicinali.
* Ricerca di base: Studiare la funzione genica e lo sviluppo delle piante.
6. Limitazioni:
* Specificità delle specie: Non tutte le specie vegetali sono ugualmente sensibili all'infezione da Agrobacterium.
* Integrazione off-target: In alcuni casi, il T-DNA potrebbe integrarsi in posizioni non intenzionali nel genoma delle piante, influenzando potenzialmente altri geni.
Nel complesso, il trasferimento genico mediato da Agrobacterium è un potente strumento che ha rivoluzionato la biotecnologia vegetale. Sfruttando un processo naturale, consente agli scienziati di modificare le piante per vari scopi, aprendo la strada all'agricoltura sostenibile e alla migliore salute umana.
