遗传工程工具更快，更容易地生产更好改性的植物

NC州立大学的研究人员开发了一组工具，使其更快，更容易修改DNA的大段。

新工具用于一种名为重组机构的技术。重组尤为重要对植物科学家，因为许多植物都有特别大的基因组。基因组是特定生物体中的完整遗传物质。一些植物基因组可以使人类基因组似乎萎缩。

例如，来自日本的开花植物巴黎japonica具有基因组人类大小的50倍。这些巨大的基因组和它们相应的大型个体基因可以使其具有挑战性地将精确的遗传变化引入植物。例如，使遗传修改有助于使植物抵抗新的害虫，或者研究植物如何生长的基础。

研究人员分享如何在杂志上发布的文件中使用新工具（以及他们如何制作它们）植物细胞。他们还通过了通过该工具集拟南芥生物资源中心。

“之前，除非你在一个专门的实验室，否则用大块DNA合作，除了在分子生物学中有很多经验，否则你不太可能通过重组，”何塞阿尔隆，威廉尼河雷诺兹植物和微生物生物学教授和纸上的高级作者。“我们的希望是，通过使其更容易获得，任何分子生物学实验室都应该能够通过这些新工具进行重新组织。他们应该是一个很好的资源。“

他补充说，该工具集将提高基础植物科学的精度和可靠性。这种基础科学构成了耐害虫抗性，产量增加和季节延伸的创新基础。

“With this toolset, we’re putting in an extra copy of the gene of interest — we’re not modifying the gene in the chromosome — but the gene is surrounded by the same large flanking DNA sequences that regulate it in the chromosome,” said Anna Stepanova, an associate professor of plant and microbial biology and an author on the paper. “This allows us to capture the normal environment of the gene and therefore when and where the gene is turned on and off.”

她说，包括这种上下文信息，允许植物科学家收集更准确的信息，他们是否对植物生长或战斗害虫的基因感兴趣。

该工具集可用于在几乎任何植物种类中引入遗传修饰，包括玉米，米饭和西红柿等作物，但在Alonso表示，在拟南芥等植物中更容易使用。Arabidopsis是与白菜和芥末有关的小植物，其是许多植物科学家的“实验室大鼠”。

该工具集中包含的遗传工具包括将发光标签添加到感兴趣的蛋白质，以便跟踪在生长植物中的植物中，以容易地修剪过量或有问题的DNA序列和工具以使其更容易转移的工具新改性植物感兴趣的基因。

工具集和团队协议是可伸缩的。Stepanova说，它们可以用来修改单个基因，或用于高通量研究，一次调查96个基因的整个基因组。然而，她预计大多数研究人员将使用这套工具来研究10到20种相关蛋白质。

研究人员还可以使用该工具集将多种修饰的基因插入单个植物中，甚至整整一系列基因以生产有价值的化合物，例如某些药物，STEPANOVA表示。

该工具集在过去的八年内逐渐构建，因为Alonso-Stepanova实验室中的其他项目所需的工具。研究学者javier Brumos和Chengsong Zhao主要参与创建工具集，虽然三名本科生也有助于该项目。

“学生们熟悉重组中的一些分子技术和方法，这对于他们进入的职业是有用的，”alonso说。他补充说，其中一名学生延龚在斯坦福大学研究生院;另一个是David Soriano，正在医学院进行面试;而第三，Arjun Patel是NC州的初级。

要测试工具集，研究团队将黄色荧光标签添加到涉及生产中的96个基因植物荷尔蒙。然后它们将标记基因转移到细菌中，然后将标记基因插入拟南芥花的细胞中。一些从这些花朵产生的种子中生长的一些幼苗接受了修饰的基因并向黄色（在某些条件下）。研究人员何时何地生产这些发光的黄色蛋白，以便在植物制造或响应生长的时间和地点激素养羊酸。

该研究得到了将CALS教师研究和专业发展计划从CALS教师研究和专业发展计划获得的Alonso和Seed Forwors提供支持。

我们的研究解决了大挑战 - 并克服了他们。

编辑注：研究摘要跟随。

这篇文章是最初发表在农业学院和生命科学新闻中。