포도주

2022. 1. 19. 17:23

          근류병(Crown gall)

 식물에 병에 대한 저항성을 주입하기 위해서는 다음과 같은 사항들이 필요하다. 

(1)모든 식물에서 증식할 수 있는 수용체 세포  (2)저항력이 있는 유전자를 세포에 이전하는 방법.  (3)변형된 세포에 의해 유전자의 적절한 발현. (4)변형되지 않은 세포에서 변형된 세포를 선별하는 방법.  (5)모든 식물들의 재생.  (6)변형된 식물들의 병에 대한 저항성의 평가.  위의 단계(4)에 대해 어려움을 인정하면 kanamycin저항성을 수용체 식물에 주입하면 이해가 쉽게 될 것이다. kan R은 널리 사용되는 설별된 표지 유전자이다. 그것은 aminoglucoside 3'--phosphotransferase 2 효소(APH(3')2에 대한 정보를 지정한다. 일반명칭은 neomycin phosphotransferase2이다. 이 효소는 neomycin과 kanamycin과 같은 aminoglucoside 항생제를 변형시킨다. 화학적으로는 항생제들을 불활성화시키고   kan R유전자 생성무을 생성하는 세포들을 항생제를 불량하게 하거나 항생제에 저항하게 만든다.  kan R 유전자를 받아 안정적으로 발현하는 세포들은 kanamycin의 존재하에 실험실 배지에서 생존하고 복제를 하였다. 유전자를 수용하지도 발현하지도 않은 세포들은 항생제에 의해 사멸하였다. 희망하는 특성을 명시한 다른 유전자에 선별한 표지유전자를 연결시킴으로서 과학자들은 희망하는 유전자들이 발현하는 식물들을 분리하고 선별한다. 일단 희망하는 식물특성이 주입되면 kan R 유전자는 APH(3')2효소를 계속 생성하더라도 더 이상 사용할 목적이 없어진다. 

 포도나무 변형의 성공은 연구자가 배아 배양이라 하는 것을 시작했을 때부터 가능해진다. 이것들은 실험실 인공배지에서 배양되어 작은 세포군락으로 성장하고 다시 배아로 성장하고 식물들로 발아한다. 이러한 세포들은 식물의 몸체에서 

채취한 것들이다.(체세포라 한다.)이것은 난자나 정자세포들이 아니다. 따라서 각각의 배아는 원래 식물의 정확한 복제품이다.(clone;복제). 현재 세계적으로 포도나무의 유전공학을 다루는 실험실이 15개 있다. 변형된 품종들은 프랑스, 오스트렐리아, 미국 등에서 시험중이다. 연구의 선두 센터는 뉴욕의 코넬대학이다. 그 곳에서는 유전자를 포도나무에 주입하는유전자 총법(biolistic) ; biological ballistie의 줄임말)의 연구에 주력하고 있다. 이 기술은 DNA가 피복된 미세한 입자들이 외부의 유전자를 수용체 세포에 이식하는데 사용된다. 목표로 하는 유전자의 DNA 부호(coding)는 텅스텐 미세발사체에 피복된다. 이것들은 유전자 총을 사용하여 배양된 수용체 세포위에 고속으로 가속된다. 유전자 총(그림.8)은 코넬대학의 

Sanford에 의해 발명되었다. 장치는 고압의 헬륨가스에 의해 가동된다. 가스 가속튜브의 말단에 부착된 파열판이 터지면 가스의 강한 충격파가 방출된다. 충격파는 미세 운반체를 작동시키는데 이것은 이송될 유전자가 피복된 미세한 텅스텐 입자들이다. 입자들은 포도나무 세포로 침투하고 유전자는 포도나무 안으로 주입된다. 숙달된 기술을 사용하면 세포의 파괴는 미미하다. 새로운 유전자들은 오랜동안 수용체 새포안에서 영향력을 행사한다.