Передача бинарной системы ДНК - Transfer DNA binary system

А переносить ДНК (Т-ДНК) бинарная система пара плазмиды состоящий из Бинарный вектор Т-ДНК и Вир вспомогательная плазмида.[1][2] Две плазмиды используются вместе (таким образом двоичный[2][3]) производить генетически модифицированные растения. Они искусственные векторов которые были получены из встречающихся в природе Плазмида Ti найдены у видов бактерий рода Агробактерии, Такие как А. tumefaciens. Бинарный вектор - это шаттл вектор, так называемый, потому что он может копировать на нескольких хостах (например, кишечная палочка и Агробактерии).

Системы, в которых Т-ДНК и Вир гены расположены на отдельных репликонах и называются бинарными системами Т-ДНК. Т-ДНК расположена в бинарном векторе (не-Т-ДНК область этого вектора, содержащая точки начала репликации, которые могут функционировать как в Кишечная палочка и Агробактерии, и устойчивость к антибиотикам гены, используемые для отбора на наличие бинарного вектора у бактерий, стали известны как последовательности скелета вектора). Репликон, содержащий Вир гены стали известны как Вир вспомогательная плазмида. В Вир вспомогательная плазмида считается обезвреженной, если она не содержит онкогенов, которые могут передаваться растению.

Компоненты двоичной системы

Бинарный вектор Т-ДНК

Есть несколько бинарных векторов, которые реплицируются в Агробактерии и может использоваться для доставки Т-ДНК из Агробактерии в клетки растений. Часть Т-ДНК бинарного вектора фланкирована левой и правой граничными последовательностями и может включать трансген а также растение выбираемый маркер. Помимо Т-ДНК, бинарный вектор также содержит бактериальный селективный маркер и начало репликации (ori) для бактерий.[4]

Типичные серии двоичных векторов перечислены ниже.

Основная серия бинарных векторов Т-ДНК
СерииВекторГодПрисоединение GenBankРазмер (пп)Автономная репликация в АгробактерииСсылка
pBINpBIN191984U0936511777да[5]
pPVPpPZP2001994U104606741да[6]
PCBpCB3011999AF1390613574да[7]
пКАМБИЯpCAMBIA-13002000AF2342968958да[8]
pЗеленыйpGreen00002000AJ0078293228Нет[9]
pLSUПЛСУ-12012HQ6085214566да[10]
pLXpLX-B22017KY8251373287да[11]

Вир вспомогательная плазмида

В Вир вспомогательная плазмида содержит Вир гены, которые произошли от Плазмида Ti из Агробактерии. Эти гены кодируют серию белков, которые разрезают бинарный вектор на левой и правой пограничных последовательностях и облегчают перенос и интеграцию Т-ДНК в клетки и геномы растений, соответственно.[4]

Несколько Вир сообщалось о вспомогательных плазмидах[12], и общие Агробактерии штаммы, которые включают Вир вспомогательные плазмиды:

  • EHA101
  • EHA105
  • АГЛ-1
  • LBA4404
  • GV2260

Разработка бинарных векторов Т-ДНК

Вектор pBIN19 был разработан в 1980-х годах и является одним из первых и наиболее широко используемых бинарных векторов. Вектор pGreen, который был разработан в 2000 году, представляет собой новую версию бинарного вектора, которая позволяет выбирать промоторы, селектируемые маркеры и репортерные гены. Другой отличительной особенностью pGreen является его значительное уменьшение размера (примерно с 11,7 кбайт до 4,6 кбайт) по сравнению с pBIN19, что увеличивает его размер. эффективность трансформации.[13]

Наряду с более высокой эффективностью преобразования, pGreen был разработан для обеспечения целостности преобразования. И pBIN19, и pGreen обычно используют один и тот же выбираемый маркер. nptII, но pBIN19 имеет выбираемый маркер рядом с правой границей, а pGreen - рядом с левой границей. Из-за разницы полярности левой и правой границ правая граница Т-ДНК первой попадает в растение-хозяин. Если селектируемый производитель находится рядом с правой границей (как в случае с pBIN19) и процесс трансформации прерывается, полученное растение может иметь экспрессию селектируемого маркера, но не содержать Т-ДНК, дающую ложноположительный результат. Вектор pGreen имеет селектируемый маркер, входящий в хозяина последним (из-за его расположения рядом с левой границей), поэтому любая экспрессия маркера приведет к полной интеграции трансгена.[4]

Векторы на основе pGreen не являются автономными и не будут реплицироваться в Агробактерии если pSoup нет. Серия небольших бинарных векторов, которые автономно реплицируются в Кишечная палочка и Агробактерии включают:

Рекомендации

  1. ^ Ли Л.Й., Гелвин С.Б. (февраль 2008 г.). «Бинарные векторы и системы Т-ДНК». Физиология растений. 146 (2): 325–32. Дои:10.1104 / pp.107.113001. ЧВК  2245830. PMID  18250230.
  2. ^ а б Hoekema A, Hirsch PR, Hooykaas PJ, Schilperoort RA (май 1983 г.). "Стратегия вектора бинарных растений, основанная на разделении Вир- и Т-область Agrobacterium tumefaciens Ti-плазмида ». Природа. 303 (5913): 179–180. Bibcode:1983Натура.303..179H. Дои:10.1038 / 303179a0. S2CID  4343344.
  3. ^ «Насколько я помню,« бинарный »относится к интересующей функции, разделенной на две части, кодируемые двумя отдельными плазмидами, а не двумя бактериальными хозяевами: мы использовали термин« челночные векторы »для обозначения свойства множественных хозяев». (П. Р. Хирш, личное сообщение Т. Тоулу, 27 февраля 2013 г.)
  4. ^ а б c Слейтер А., Скотт Н., Фаулер М. (2008). Биотехнология растений генетические манипуляции с растениями. Нью-Йорк: Oxford University Press Inc.
  5. ^ Беван М. (ноябрь 1984 г.). «Бинарные векторы Agrobacterium для трансформации растений». Исследования нуклеиновых кислот. 12 (22): 8711–21. Дои:10.1093 / nar / 12.22.8711. ЧВК  320409. PMID  6095209.
  6. ^ Hajdukiewicz P, Svab Z, Maliga P (сентябрь 1994 г.). «Небольшое, универсальное семейство pPZP бинарных векторов Agrobacterium для трансформации растений». Молекулярная биология растений. 25 (6): 989–94. Дои:10.1007 / BF00014672. PMID  7919218. S2CID  9877624.
  7. ^ а б Сян Ц., Хан П, Лутцигер И., Ван К., Оливер Д. Д. (июль 1999 г.). «Мини-бинарная векторная серия для трансформации растений». Молекулярная биология растений. 40 (4): 711–7. Дои:10.1023 / а: 1006201910593. PMID  10480394.
  8. ^ «Список унаследованных векторов pCAMBIA - Камбия». Получено 2020-08-10.
  9. ^ Хелленс Р.П., Эдвардс Э.А., Лейланд Н.Р., Бин С., Муллино П.М. (апрель 2000 г.). «pGreen: универсальный и гибкий бинарный вектор Ti для опосредованной Agrobacterium трансформации растений». Молекулярная биология растений. 42 (6): 819–32. Дои:10.1023 / а: 1006496308160. PMID  10890530.
  10. ^ а б Ли С., Су Джи, Лассер Э., Агазаде М.А., Мурай Н. (май 2012 г.). «Небольшие высокопродуктивные бинарные Ti-векторы pLSU с сонаправленными репликонами для опосредованной Agrobacterium tumefaciens трансформации высших растений». Растениеводство. 187: 49–58. Дои:10.1016 / j.plantsci.2012.01.012. PMID  22404832.
  11. ^ а б Pasin F, Bedoya LC, Bernabé-Orts JM, Gallo A, Simón-Mateo C, Orzaez D, García JA (октябрь 2017 г.). «Множественная доставка Т-ДНК к растениям с использованием новых мини-бинарных векторов с совместимыми источниками репликации». Синтетическая биология ACS. 6 (10): 1962–1968. Дои:10.1021 / acssynbio.6b00354. PMID  28657330.
  12. ^ Hellens R, Mullineaux P, Klee H (октябрь 2000 г.). «Технический фокус: руководство по бинарным Ti-векторам Agrobacterium». Тенденции в растениеводстве. 5 (10): 446–51. Дои:10.1016 / с 1360-1385 (00) 01740-4. PMID  11044722.
  13. ^ "pGreen в Интернете". www.pgreen.ac.uk.