Przenieś system binarny DNA

System binarny transferowego DNA ( T-DNA ) to para plazmidów składających się z wektora binarnego T-DNA i plazmidu pomocniczego vir . Te dwa plazmidy są używane razem (a więc binarnie ) do produkcji genetycznie zmodyfikowanych roślin . Są to sztuczne wektory pochodzące z naturalnie występującego plazmidu Ti występującego w gatunkach bakterii z rodzaju Agrobacterium , takich jak A. tumefaciens . Wektor binarny jest wektorem wahadłowym , tak zwanym, ponieważ jest zdolny do replikacji w wielu gospodarzach (np. Escherichia coli i Agrobacterium ).

Systemy, w których geny T-DNA i vir są zlokalizowane na oddzielnych replikonach, nazywane są systemami binarnymi T-DNA. T-DNA znajduje się na wektorze binarnym (region ten wektora inny niż T-DNA, zawierający początek(a) replikacji, który może funkcjonować zarówno w E. coli , jak i Agrobacterium , oraz geny oporności na antybiotyki stosowane do selekcji na obecność wektor binarny u bakterii, stał się znany jako sekwencje szkieletowe wektorów). Replikon zawierający vir stał się znany jako plazmid pomocniczy vir . Wir _ plazmid pomocniczy jest uważany za rozbrojony, jeśli nie zawiera onkogenów, które mogłyby zostać przeniesione do rośliny.

Elementy systemu binarnego

Wektor binarny T-DNA

Istnieje kilka wektorów binarnych, które replikują się w Agrobacterium i mogą być użyte do dostarczania T-DNA z Agrobacterium do komórek roślinnych. Część T-DNA wektora binarnego jest flankowana przez lewą i prawą sekwencję graniczną i może zawierać transgen, jak również roślinny marker selekcyjny . Poza T-DNA wektor binarny zawiera również bakteryjny marker selekcyjny i początek replikacji (ori) dla bakterii.

Reprezentatywne serie wektorów binarnych wymieniono poniżej.

Główne serie wektorów binarnych T-DNA
Seria	Wektor	Rok	Przystąpienie do GenBanku	Rozmiar (bp)	Autonomiczna replikacja w Agrobacterium
pBIN	pBIN19	1984	U09365	11777	Tak
pPvP	pPZP200	1994	U10460	6741	Tak
PCB	PCB301	1999	AF139061	3574	Tak
pCAMBIA	pCAMBIA-1300	2000	AF234296	8958	Tak
pZielony	pGreen0000	2000	AJ007829	3228	NIE
pLSU	pLSU-1	2012	HQ608521	4566	Tak
pLX	pLX-B2	2017	KY825137	3287	Tak

Plazmid pomocniczy Vir

Plazmid pomocniczy vir zawiera geny vir pochodzące z plazmidu Ti z Agrobacterium . Geny te kodują serię białek, które przecinają wektor binarny na lewej i prawej sekwencji granicznej oraz ułatwiają transfer i integrację T-DNA odpowiednio do komórek i genomów rośliny.

Zgłoszono kilka plazmidów pomocniczych vir , a powszechne szczepy Agrobacterium , które obejmują plazmidy pomocnicze vir , to:

EHA101
EHA105
AGL-1
LBA4404
GV2260

Rozwój wektorów binarnych T-DNA

Wektor pBIN19 został opracowany w latach 80. XX wieku i jest jednym z pierwszych i najczęściej używanych wektorów binarnych. Wektor pGreen, który został opracowany w 2000 roku, jest nowszą wersją wektora binarnego, który umożliwia wybór promotorów, markerów selekcyjnych i genów reporterowych. Inną wyróżniającą cechą pGreen jest duża redukcja rozmiaru (z około 11,7 kbp do 4,6 kbp) w stosunku do pBIN19, zwiększając w ten sposób wydajność jego transformacji .

Wraz z wyższą wydajnością transformacji pGreen został zaprojektowany w celu zapewnienia integralności transformacji. Zarówno pBIN19, jak i pGreen zwykle używają tego samego markera selekcyjnego nptII , ale pBIN19 ma marker selekcyjny obok prawej granicy, podczas gdy pGreen ma go blisko lewej granicy. Ze względu na różnicę biegunowości lewej i prawej granicy, prawa granica T-DNA wchodzi do rośliny żywicielskiej jako pierwsza. Jeśli ekspres selekcyjny znajduje się blisko prawej granicy (jak w przypadku pBIN19) i proces transformacji jest przerwany, powstała roślina może wykazywać ekspresję markera selekcyjnego, ale nie zawiera T-DNA, co daje fałszywie pozytywny wynik. Wektor pGreen ma znacznik selekcyjny, który wchodzi do gospodarza jako ostatni (ze względu na jego położenie obok lewej granicy), więc jakakolwiek ekspresja markera spowoduje pełną integrację transgenu.

Wektory oparte na pGreen nie są autonomiczne i nie będą replikować się w Agrobacterium , jeśli pSoup nie jest obecny. Seria małych wektorów binarnych, które autonomicznie replikują się w E. coli i Agrobacterium , obejmuje:

PCB
pLSU
pLX