New transformation system: Chloroplast transformation

Bugüne kadar yüksek bitkilere nükleus transformasyonu yoluyla birçok yararlı gen transfer edilmiştir. Ancak bitki türlerinin nükleus transformasyonunda bazı potensiyel problemler vardır. Bu problemler plastid transformasyonu ile çözmek mümkün olabilir. Chloroplast transformasyonunun nükleus transformasyonuna göre birçok avantajları vardır. Chlamydomas reinhardtii, yeşil alg, chloroplast transformasyonu için değerli bir organizmadır ve birçok nedenlerden dolayı model sistem olarak kullanılmaktadır. Chloroplast transformasyon teknikleri plastid genetik ve moleküler biyolojisi üzerinde çalışmak ve chloroplast genomuna yabancı gen transferi yapabilmek için kullanılabilinir. Birçok yararlı gen chloroplast genomuna transfer edilmiştir. Diğer yandan chloroplast genomuna transformasyonunun kolay olmadığı ve manipulasyon için üzerinde daha çok durulmasına gereksinim olduğuda açıktır.

Yeni transformasyon sistemi: Chloroplast transformasyonu

Up to now a number of useful genes are transformed into higher plants via nuclear transformation. But nuclear transformation of crop plants has some potential problems. Those problems may be overcome by plastid transformation. Plastid transformation has several advantages over nuclear, transformation. Chlamydomonas reinhardtii, green alga, is favourable organism for chloroplast transformation and used a model system for number of reasons. Chloroplast transformation techniques can be used to study on plastid genetic and molecular biology and transformation of foreign genes into chloroplast genome. Many useful genes have been transformed into chloroplast genome. On the. other hand, it is clear that transformation of chloroplast genome is not easy and needs more care to manipulate of chloroplast genome.

___

  • Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, and J. D. Watson. 1989. Energy conversion: mitochondria and chloroplast. In: Molecular Biology of The Cell. Chapter 7. pp: 341-402.
  • Blowers, A. D., U. Klein, G. S. Ellmore, and L. Bogorad. 1993. Functional in vivo analyses of the 3' flanking sequences of the Chlamydomonas chloroplast rbcl and psbB genes. Mol. Gen. Genet. 238: 339-349.
  • Boymton J.E.,N.W.Gillham, EH. Harris, J. P. Hosier, A. M. Johnson, A. R. Jones. B. L. Randolf- Andersonv D. Robertson, K. B. Shark, and J. C. Sanford. 1988. Chloroplast transformation of Chlamydomonas with high velocity microprojectiles. Science. 240: 1534-1537.
  • Boynton, J. E., and N. W. Gillham. 1993. Chloroplast transformation in Chlamydomonas. Recombinant DNA. Part H. In Methods in Enzymology. Volume 217. Ray Wu (editor), pp: 510-511.
  • Career, H., T. N. Hockenberry Z. Svab, and P. Maliga. 1993. Kananmycin resistance as a selectable marker for plastid transformation in tobacco. Moll. Gen. Genet. 241:49-56.
  • Chasan, R. 1992. Taming the plastid genome. The Plant Cell. 4:1-2.
  • Darnell, J., H. Lodish, and D. Baltimore. 1986. Organelle Biogenesis: The nucleus, chloroplast and mitochondrion. In: Molecular Cell Biology. Chapter 18, pp: 699-706.
  • Dean, C, J. Jones, M. Favrean P. Dunamuir, and J. Bedbrook. 1988. Influence of flanking sequences on variability in expression levels on an introduced gene in transgenic tobacco plants. Nucl Acids. Res. 16: 9267-9283.
  • Fraley, R., S. Rogers, R. Horsch, D. Eichholtz, J. Flick, C. Fink, N. Hoffman, and P. Sanders. 1985. The SEV system: a new disarmed Ti plasmid vector for plant transformation. Biotechnology. 3: 629-634
  • Fromn, M., L. P. Taylor and V. Walbot 1985. Expression of genes transferred to monocot and dicot plant cells by electroporation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 82 pp: 5824-5828.
  • Golds, T., P. Maliga, and H. U. Koop. 1993. Stable plastid transformation in PEG-treated protoplasts of Nicotiana tabacum. Biotechnology vol, 11:95-97.
  • Goldsmidt-Clermont, M. 1991. Transgenic expression of aminoglycoside adenine transferase in the chloroplast: a selectable marker for site-directed transformation of Chlamydomonas. Nucl. Acids. Res. 19: 4083-4089.
  • Gruissem, W., and J. L. Tonkyn. 1993. Control mechanisms of plastid gene expression. Crit. Rev Plant Sci. 12:19-55.
  • Hain, R., P. Stabel, P. A. Czernilofsky, H. H. Sternbiss, L. Herrera-Estrella, and J. Schell. 1985. Uptake, integration, expression and genetic transmission of a selectable chimeric gene by plant protoplast. Mol. Gen. Genet. 199, pp: 160- 168.
  • Harris, E. H., J. E. Boynton, and N. W. Gillham. 1982. In: M Edelman, R.B. Hallick, and, N.-H, Chua (Eds), 'Methods in Chloplast Molecular Biology' p.3. Elsevier Amsterdam.
  • Harris, E, H., 1989. Chlamydomonas Source book: A compressive guide to biology and laboratory use. San Diego, CA: Academic Press.
  • Igloi, G. L. and H. Kossel. 1992. Transcriptional apparatus of chloroplast. Crit. Rev. Plant Sci. 10: 525-558.
  • Jorgensen, R., 1990. Altered gene expression in plants due to trans interactions between homologous genes. Trends in Biotechnol. 8: 340-344..
  • Kindle, K. L. 1990. High frequency nuclear transformation of Chlamydomonas reinhardtii. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 87: 1228-1232.
  • Kindle, K. L., K. L. Richards, and D.B. Stern. 1991. Engineering the, chloroplast genome: techniques and capabilities for chloroplast transformation in Chlamydomonas reinhardtii Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 88:1721-1725.
  • Klein, T. M., E. D. Wolf, R. Wu, and J. C. Stanford 1987. High velocity microprojectiles for delivering nucleic acids into living cells. Nature 327, pp: 70-73.
  • Klein, U., J. D. DeCamp, and L. Bogorad. 1992. Two types of chloroplast gene promoters in Chlamydomonas reinhardtii. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 89: 3453-3457.
  • Kuras, R.,S. Buschen, and F. A. Wollman. 1995. Maturation of pre-apocytochrome f in vivo. A site-directed mutagenesis study in Chlamydomonas reinhardtii. J. Biol. Chem. 270; 27797-27803.
  • Maliga P. 1993. Towards plastid transformation in flowering plants. TIBTECH vol.11, Elsevier Science Publishers Ltd. 101 -107.
  • Mikkelson, T. R., B,, Anderson, and R. B, Jorgenson. 1996. The risk of crop transgene spread. Nature. 380: 31-37.
  • Mullet, J. E. 1988. Chloroplast development and gene expression. Ann. Rev. Plant Physiol. Mol. Biol. 39:475-502.
  • Palmer, J. D., J. E. Boynton, N. W. Gillham, and E. H. Harris. 1985. in 'The Molecular Biology of the Photosynthetic Apparatus' (K. E. Steinback, S. Bonitz, C. J. Arntzen and Begorad L. eds.) p: 269-278. Cold Spring Harbor Laboratory. Cold Spring Harbor, New York.
  • Palmer, J. D. 1991. In the molecular biology of plastids (Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plants. Vol. 7.4) Bogorad, L. and Vasil, I.K., eds.) pp: 5-53 Academic press.
  • Paszkowski, J., R. D. Shillito, M. Saul, V, Mandak, T. Hohn, B. Horn, and I. Potrykus. 1984. Direct gene transfer to plants, EMBO J. 3: 2717-
  • Rochaix, J. D. 1995. Chlamydomonas. In: Myers, R.A. (ed.) Molecular Biology and Biotechnology. CH publishers Inc. pp: 173-175.
  • Rodermel, S., J. Haley, C. Z. Jaing, C. H. Tsai, and L. Bogorad. 1996. A mechanism for intergenomic integration: abundance of ribulose bisphosphate carboxylase small - subunit protein influences the translation of large-subunit mRNA. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 3881-3885.
  • Sakamoto, W., K. L. Kindle, and D. B. Stern. 1992. In vivo analysis of Chlamydomonas petD gene expression using stable transformation of B glucuronidase translational fusion. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 90: 497-501.
  • Sakamoto, W., Y. Chen, K. L. Kindle, and D. B. Stern. 1994. Function of the Chlamydomonas reinhardtii petD5' untranslated region in regulating the accumulation of subunit IV of the cytochrome b/f complex. Plant J. 6: 503-512.
  • Schmidt, G. W., S. G. Baclett, A. R. Grossman, A. R. Cashmore, and N. H. Chua. 1981. Biosynthetic pathways of two polypeptide subunits of the light harvesting chlorophll a/b protein complex. J. Cell. Biol. 91: 468-478.
  • Sugita, M,and M. Suginra. 1996. Regulation of gene expression in chloroplasts of higher plants. Mol. Biol 32: 315-326.
  • Stem, D. B., D. G. Higgs, and J, Yang. 1997. Transcription and translation in chloroplasts. Trends in plant Science. Biotechnology. Vol. 2, No. 8: 308-315.
  • Suzuki, H.,J. Ingersoll, D. Bt Stern, and K. L. Kindle, 1997. Generation and maintenance of tandemly repeated extrachromosomal plastid DNA in Chlamydomonas chloroplast. Plant Journal, 11(4): 635-658.
  • Svab, Z., P. Handukieviczç, and P. Maliga. 1990. Stable transformation of plastids in higher plants. Proc. NatL Acad Sci. USA. 87: 8526-8530.
  • Svab, Z and P., Maliga. 1993. High frequency plastid transformation in tobacco by selection for a chimeric aadA gene. Proc. NatL Acad Sci. USA. 90: 913-917.
  • Turkec, A. 1999. Transformation and expression of Bacillus sphaericus binary toksin genes in Chlamydomonas reinhardtii. Turkish journal of field crops. 4: 85-90.
ANADOLU Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-0225
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 1991
  • Yayıncı: Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü
Sayıdaki Diğer Makaleler

Bazı yem bitkilerinin Menemen koşullarına adaptasyonları üzerine araştırmalar II. Mürdümük (Lathyrus sativus L.)

Cafer Olcayto SABANCI, Hüseyin ÖZPINAR

Aşılı ve aşısız güllerin verim ve kalite yönünden karşılaştırılması üzeine bir araştırma

Hasan KÖSE, Semra KOSTAK, Ülker KUTLU

Türkiye'nin toprak sorunları

Cumhur AYDINALP

Akko XIII yenidünya (Eriobatrya japonica Lindl.) ağaçlarına artan dozlarda uygulanan N, $P_2O_5, K_2O$ ve Ahır gübresinin yaprakların bitki besin madde içeriklerine etkileri

İlhan DORAN, ZÜLKÜF KAYA

Bartın yöresi çilek plantasyonlarında makro besin elementleri açısından beslenme durumu

Şenay AYDIN, Mehmet Eşref İRGET, Rıfat KARAKURT

Ege Bölgesinde yetiştirilen bazı önemli kayısı çeşitlerinin dona dayanımları üzerinde araştırmalar (dinlenme dönemi)

İlhan ÖZKARAKAŞ, Ruhinaz GÜLCAN

Yeşil gübrelemenin toprağın biyolojik aktivitesi ve organik madde içeriğine etkisi

EMİNE ERMAN KARA, Mehmet PENEZOĞLU

AKKO XIII YENİDÜNYA (Eriobotrya japonica Lindl.) AĞAÇLARINA ARTAN DOZLARDA UYGULANAN N, P2O5 , K2O VE AHIR GÜBRESİNİN YAPRAKLARIN BİTKİ BESİN MADDE İÇERİKLERİNE ETKİLERİ

İlhan Doran Zülküf KAYA​

Effects of different cutting times and IBA doses on the rooting rate of hardwood cuttings of cornelian cherry (Cornus mas L.)

LÜTFİ PIRLAK

JoJoba [Simmondsia chinensis (link) Schneider] ve Türkiye'de yetiştirilebilme olanakları I. Jojobanın bitkisel özellikleri , üretimi ve tarımı

FİLİZ AYANOĞLU