Волосатая корневая культура - Hairy root culture

Волосатая корневая культура, также называется трансформированная корневая культура, это тип культура ткани растений который используется для изучения метаболических процессов растений или для производства ценных вторичные метаболиты или рекомбинантные белки, часто с растительными генная инженерия.[1]

Встречающаяся в природе почвенная бактерия Agrobacterium rhizogenes который содержит индуцирующие корень плазмиды (также называемые плазмидами Ri), может инфицировать корни растений и заставлять их производить источник пищи для бактерий, высказывает мнение, и расти ненормально.[2] Аномальные корни особенно легко культивировать в искусственной среде, потому что гормоны не нужны, в отличие от придаточных корней,[2] и они являются неопластический, с неопределенным ростом. Неопластические корни, производимые А. rhizogenes инфекции имеют высокую скорость роста (по сравнению с нетрансформированными придаточные корни ), а также генетической и биохимической стабильности.

В настоящее время основным препятствием для коммерческого использования культуры волосистых корней является разработка и увеличение масштабов соответствующих (биореакторы ) сосуды для нежных и чувствительных волосатых корней.[2][3]

Некоторые прикладные исследования по использованию культур волосистых корней проводились и проводятся в VTT Technical Research Center of Finland Ltd.[4][5]Другие лаборатории, работающие с волосатыми корнями, - это лаборатория фитотехнологии Амьенского университета и Арканзасский институт биологических наук.

Метаболические исследования

Волосатые корневые культуры можно использовать для фиторемедиация, и особенно ценны для изучения метаболических процессов, участвующих в фиторемедиации.[2]

Дальнейшие применения включают подробные исследования фундаментальных молекулярных, генетических и биохимических аспектов генетической трансформации и индукции волосистых корней.[6]

Генетически трансформированные культуры

Плазмиды Ri могут быть спроектированный также содержать Т-ДНК, используемый для генетической трансформации (биотрансформации) растительных клеток. Полученные генетически трансформированные корневые культуры могут продуцировать высокие уровни вторичных метаболитов, сопоставимые или даже более высокие, чем у интактных растений.[7]

Использование при размножении растений

Культуру волосатых корней можно также использовать для регенерации целых растений и производства искусственные семена.[6]

Смотрите также

  • Коронный галл, заболевание растений с аналогичным использованием, вызываемое родственной бактерией, Agrobacterium tumefaciens

использованная литература

  1. ^ Севон и Оксман (октябрь 2002 г.). «Трансформация, опосредованная Agrobacterium rhizogenes: корневые культуры как источник алкалоидов». Планта Мед. 68 (10): 859–68. Дои:10.1055 / с-2002-34924. PMID  12391546.
  2. ^ а б c d Шанкс СП, Морган Дж. (Апрель 1999 г.). «Посадить культуру волосистого корня». Curr. Мнение. Биотехнология. 10 (2): 151–5. Дои:10.1016 / S0958-1669 (99) 80026-3. PMID  10209145.
  3. ^ Guillon S, Tremouillaux-Guiller J, Pati PK, Rideau M, Gantet P (2006). «Исследование волосатого корня: недавний сценарий и захватывающие перспективы». Курр Опин Завод Биол. 9 (3): 341–346. Дои:10.1016 / j.pbi.2006.03.008. PMID  16616871.
  4. ^ Häkkinen S; и другие. (Август 2005 г.). «Повышенная секреция тропановых алкалоидов в волосатых корнях Nicotiana tabacum, экспрессирующих гетерологичную гиосциамин-6бета-гидроксилазу». J. Exp. Бот. 56 (420): 2611–8. Дои:10.1093 / jxb / eri253. PMID  16105856.
  5. ^ Ритала А; и другие. (Апрель 2014 г.). «Оценка волосатых корней табака (Nicotiana tabacum L. cv. Petit Havana SR1) для производства гераниола, первого шага на пути терпеноидных индол-алкалоидов». J. Biotechnol. 176: 20–28. Дои:10.1016 / j.jbiotec.2014.01.031. PMID  24530945.
  6. ^ а б Георгиев М; Людвиг-Мюллер J; Блей-й (2010). «Культура волосатых корней: копирование природы в новых биопроцессах (глава 10)». В R Arora (ред.). Биотехнология лекарственных растений. Дели: Институт ядерной медицины и прикладных наук. ISBN  978-1-84593-678-5.
  7. ^ Георгиев М; Павлов А; Блей-й (2007). «Системы in vitro волосистого корневого типа как источники биологически активных веществ». Appl. Microbiol. Биотехнология. 74 (6): 1175–1185. Дои:10.1007 / s00253-007-0856-5. PMID  17294182. S2CID  27553987.