Ang mga tigdukiduki nagpalambo ug usa ka bag-ong pamaagi sa pagbag-o sa tanum pinaagi sa pag-regulate sa ekspresyon sa mga gene nga nagkontrol sa pagkalainlain sa selula sa tanum.

 Hulagway: Ang mga tradisyonal nga pamaagi sa pagbag-o sa tanum nanginahanglan sa paggamit sa mga regulator sa pagtubo sa tanum sama sa mga hormone, nga mahimong piho nga mga espisye ug kusog sa pagtrabaho. Sa usa ka bag-ong pagtuon, ang mga siyentipiko nakahimo og usa ka bag-ong sistema sa pagbag-o sa tanum pinaagi sa pag-regulate sa function ug ekspresyon sa mga gene nga nalambigit sa dedifferentiation (cell proliferation) ug reddifferentiation (organogenesis) sa mga selula sa tanum. Tan-awa ang dugang
Tradisyonal nga mga pamaagi sa tanom pagbag-o nagkinahanglan sa paggamit samga regulator sa pagtubo sa tanumsama sahormones, nga mahimong espesipiko sa espisye ug kusog sa pagtrabaho. Sa usa ka bag-ong pagtuon, ang mga siyentipiko nakahimo og usa ka bag-ong sistema sa pagbag-o sa tanum pinaagi sa pag-regulate sa function ug ekspresyon sa mga gene nga nalambigit sa dedifferentiation (cell proliferation) ug reddifferentiation (organogenesis) sa mga selula sa tanum.
Ang mga tanum mao ang nag-unang tinubdan sa pagkaon sa mga mananap ug mga tawo sulod sa daghang katuigan. Dugang pa, ang mga tanum gigamit sa pagkuha sa lainlaing mga tambal ug terapyutik nga mga compound. Bisan pa, ang ilang sayop nga paggamit ug nagkadako nga panginahanglan alang sa pagkaon nagpasiugda sa panginahanglan alang sa bag-ong mga pamaagi sa pagpasanay sa tanum. Ang mga pag-uswag sa biotechnology sa tanum makasulbad sa umaabot nga kakulang sa pagkaon pinaagi sa paghimo sa genetically modified (GM) nga mga tanum nga labi ka produktibo ug lig-on sa pagbag-o sa klima.
Natural, ang mga tanom makahimo pag-usab sa bug-os nga bag-ong mga tanom gikan sa usa ka "totipotent" nga selula (usa ka selula nga makapatunghag daghang matang sa selula) pinaagi sa pag-dedifferentiate ug pag-usab sa pagkabahin ngadto sa mga selula nga adunay lain-laing mga istruktura ug mga gimbuhaton. Ang artipisyal nga pagkondisyon sa maong mga totipotent nga mga selula pinaagi sa kultura sa tisyu sa tanum kaylap nga gigamit alang sa pagpanalipod sa tanum, pagpasanay, pagprodyus sa transgenic nga mga espisye ug alang sa mga katuyoan sa panukiduki sa siyensya. Sa naandan, ang tissue culture alang sa pagbag-o sa tanum nagkinahanglan sa paggamit sa mga plant growth regulators (GGRs), sama sa auxins ug cytokinins, aron makontrol ang cell differentiation. Bisan pa, ang kamalaumon nga mga kondisyon sa hormonal mahimong magkalainlain depende sa klase sa tanum, kondisyon sa kultura ug tipo sa tisyu. Busa, ang paghimo sa labing maayo nga mga kondisyon sa eksplorasyon mahimong usa ka makagugol sa panahon ug kusog sa pagtrabaho.
Aron mabuntog kini nga problema, si Associate Professor Tomoko Ikawa, kauban si Associate Professor Mai F. Minamikawa gikan sa Chiba University, Propesor Hitoshi Sakakibara gikan sa Nagoya University Graduate School of Bio-Agricultural Sciences ug si Mikiko Kojima, usa ka eksperto nga technician gikan sa RIKEN CSRS, nakahimo ug usa ka unibersal nga pamaagi sa pagkontrol sa tanum pinaagi sa regulasyon. Pagpahayag sa "developmentally regulated" (DR) cell differentiation genes aron makab-ot ang pagbag-o sa tanum. Gipatik sa Volume 15 sa Frontiers sa Plant Science niadtong Abril 3, 2024, si Dr. Ikawa mihatag ug dugang impormasyon bahin sa ilang research work, nga nag-ingon: “Ang among sistema wala mogamit ug external PGRs, kondili naggamit hinuon ug transcription factor genes aron makontrol ang cell differentiation.
Ang mga tigdukiduki ectopically nagpahayag sa duha ka DR genes, BABY BOOM (BBM) ug WUSCHEL (WUS), gikan sa Arabidopsis thaliana (gigamit ingon nga usa ka modelo sa tanom) ug gisusi ang ilang epekto sa tissue kultura kalainan sa tabako, lettuce ug petunia. Ang BBM nag-encode sa usa ka transcription factor nga nag-regulate sa embryonic development, samtang ang WUS nag-encode sa usa ka transcription factor nga nagmintinar sa stem cell identity sa rehiyon sa shoot apical meristem.
Gipakita sa ilang mga eksperimento nga ang pagpahayag sa Arabidopsis BBM o WUS lamang dili igo aron maaghat ang pagkalainlain sa cell sa tisyu sa dahon sa tabako. Sa kasukwahi, ang coexpression sa functionally enhanced BBM ug functionally modified WUS nag-aghat sa usa ka accelerated autonomous differentiation phenotype. Kung wala ang paggamit sa PCR, ang transgenic nga mga selyula sa dahon nabahin sa callus (disorganized cell mass), berde nga mga istruktura nga sama sa organ ug adventitious buds. Ang quantitative polymerase chain reaction (qPCR) analysis, usa ka pamaagi nga gigamit sa pag-ihap sa mga transcript sa gene, nagpakita nga ang Arabidopsis BBM ug WUS nga ekspresyon may kalabotan sa pagporma sa transgenic calli ug mga saha.
Gikonsiderar ang hinungdanon nga papel sa mga phytohormones sa cell division ug pagkalainlain, gibanabana sa mga tigdukiduki ang lebel sa unom nga phytohormones, nga mao ang auxin, cytokinin, abscisic acid (ABA), gibberellin (GA), jasmonic acid (JA), salicylic acid (SA) ug ang mga metabolite niini sa mga tanum nga tanum nga transgenic. Gipakita sa ilang mga resulta nga ang lebel sa aktibo nga auxin, cytokinin, ABA, ug dili aktibo nga GA nagdugang samtang ang mga selula magkalainlain sa mga organo, nga nagpasiugda sa ilang mga tahas sa pagkalainlain sa selula sa tanum ug organogenesis.
Dugang pa, gigamit sa mga tigdukiduki ang RNA sequencing transcriptomes, usa ka pamaagi alang sa qualitative ug quantitative analysis sa gene expression, aron sa pagtimbang-timbang sa mga pattern sa gene expression sa transgenic cells nga nagpakita sa aktibong pagkalahi. Gipakita sa ilang mga resulta nga ang mga gene nga may kalabutan sa pagdaghan sa selula ug auxin gipadato sa mga gene nga gi-regulate nga lahi. Ang dugang nga eksaminasyon gamit ang qPCR nagpadayag nga ang mga transgenic nga mga selyula mitaas o mikunhod nga ekspresyon sa upat ka mga gene, lakip ang mga gene nga nag-regulate sa pagkalahi sa selula sa tanum, metabolismo, organogenesis, ug tubag sa auxin.
Sa kinatibuk-an, kini nga mga resulta nagpadayag sa usa ka bag-o ug daghag gamit nga pamaagi sa pagbag-o sa tanum nga wala magkinahanglan sa gawas nga paggamit sa PCR. Dugang pa, ang sistema nga gigamit niini nga pagtuon mahimong makapauswag sa atong pagsabot sa sukaranang mga proseso sa paglainlain sa selula sa tanom ug makapauswag sa biotechnological nga pagpili sa mapuslanong espisye sa tanom.
Gipasiugda ang potensyal nga aplikasyon sa iyang trabaho, si Dr. Ikawa miingon, "Ang gitaho nga sistema makapauswag sa pagpasanay sa tanum pinaagi sa paghatag usa ka himan alang sa pag-aghat sa cellular differentiation sa transgenic nga mga selula sa tanum nga wala kinahanglana ang PCR. Busa, sa dili pa dawaton ang mga tanum nga transgenic isip mga produkto, ang katilingban magpadali sa pagpasanay sa tanum ug makunhuran ang mga gasto sa produksiyon."
Mahitungod sa Associate Professor Tomoko Igawa Dr. Tomoko Ikawa kay assistant professor sa Graduate School of Horticulture, Center for Molecular Plant Sciences, ug Center for Space Agriculture and Horticulture Research, Chiba University, Japan. Ang iyang mga interes sa pagpanukiduki naglakip sa pagpanganak ug pag-uswag sa sekso sa tanum ug bioteknolohiya sa tanum. Ang iyang trabaho nagpunting sa pagsabut sa mga mekanismo sa molekula sa sekswal nga pagpanganak ug pagkalainlain sa selula sa tanum gamit ang lainlaing mga sistema sa transgenic. Siya adunay daghang mga publikasyon sa kini nga mga natad ug miyembro sa Japan Society of Plant Biotechnology, Botanical Society of Japan, Japanese Plant Breeding Society, Japanese Society of Plant Physiologists, ug International Society for the Study of Plant Sexual Reproduction.
Autonomous nga pagkalainlain sa mga transgenic cells nga wala’y gawas nga paggamit sa mga hormone: pagpahayag sa endogenous nga mga gene ug pamatasan sa phytohormones
Gipahayag sa mga tagsulat nga ang panukiduki gihimo kung wala ang bisan unsang komersyal o pinansyal nga mga relasyon nga mahimong isipon nga usa ka potensyal nga panagsumpaki sa interes.
Disclaimer: Ang AAAS ug EurekAlert dili responsable sa katukma sa mga press release nga gipatik sa EurekAlert! Ang bisan unsang paggamit sa impormasyon sa organisasyon nga naghatag sa impormasyon o pinaagi sa EurekAlert system.