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

 Hulagway: Ang tradisyonal nga mga pamaagi sa pagbag-o sa tanom nanginahanglan og paggamit sa mga plant growth regulator sama sa mga hormone, nga mahimong espesipiko sa mga espisye ug nagkinahanglan og daghang trabaho. Sa usa ka bag-ong pagtuon, ang mga siyentista nakaugmad og bag-ong sistema sa pagbag-o sa tanom pinaagi sa pag-regulate sa function ug expression sa mga gene nga nalambigit sa dedifferentiation (cell proliferation) ug redifferentiation (organogenesis) sa mga selula sa tanom. Tan-awa ang dugang pa
Ang tradisyonal nga mga pamaagi sa pag-ayo sa tanom nagkinahanglan og paggamit samga regulator sa pagtubo sa tanomsama sahormones, nga mahimong espesipiko sa mga espisye ug nagkinahanglan og daghang trabaho. Sa usa ka bag-ong pagtuon, ang mga siyentista nakaugmad og bag-ong sistema sa pagbag-o sa tanom pinaagi sa pag-regulate sa gimbuhaton ug ekspresyon sa mga gene nga nalambigit sa dedifferentiation (pagdaghan sa selula) ug redifferentiation (organogenesis) sa mga selula sa tanom.
Ang mga tanom mao ang pangunang tinubdan sa pagkaon sa mga hayop ug tawo sulod sa daghang katuigan. Dugang pa, ang mga tanom gigamit sa pagkuha sa nagkalain-laing mga tambal ug therapeutic compound. Bisan pa, ang sayop nga paggamit niini ug ang nagkadako nga panginahanglan alang sa pagkaon nagpasiugda sa panginahanglan alang sa bag-ong mga pamaagi sa pagpasanay sa tanom. Ang mga pag-uswag sa biotechnology sa tanom mahimong makasulbad sa umaabot nga kakulang sa pagkaon pinaagi sa paghimo og mga genetically modified (GM) nga mga tanom nga mas produktibo ug mas lig-on sa pagbag-o sa klima.
Natural lang, ang mga tanom makahimo og bag-ong tanom gikan sa usa ka "totipotent" nga selula (usa ka selula nga makahatag og daghang klase sa selula) pinaagi sa dedifferentiating ug redifferentiating ngadto sa mga selula nga adunay lain-laing istruktura ug gimbuhaton. Ang artipisyal nga pagkondisyon sa maong totipotent nga mga selula pinaagi sa plant tissue culture kay kaylap nga gigamit alang sa pagpanalipod sa tanom, pagpasanay, paghimo og transgenic species ug alang sa mga katuyoan sa siyentipikong panukiduki. Sa naandan, ang tissue culture alang sa plant regeneration nagkinahanglan og paggamit sa plant growth regulators (GGRs), sama sa auxins ug cytokinins, aron makontrol ang cell differentiation. Bisan pa, ang labing maayo nga mga kondisyon sa hormonal mahimong magkalainlain depende sa mga klase sa tanom, mga kondisyon sa kultura ug tipo sa tisyu. Busa, ang paghimo og labing maayo nga mga kondisyon sa eksplorasyon mahimong usa ka buluhaton nga makagugol sa oras ug kusog.
Aron masulbad kini nga problema, si Associate Professor Tomoko Ikawa, uban ni Associate Professor Mai F. Minamikawa gikan sa Chiba University, Professor Hitoshi Sakakibara gikan sa Nagoya University Graduate School of Bio-Agricultural Sciences ug Mikiko Kojima, usa ka eksperto nga teknisyan gikan sa RIKEN CSRS, nakaugmad og usa ka unibersal nga pamaagi alang sa pagkontrol sa tanom pinaagi sa regulasyon. Pagpahayag sa "developmentally regulated" (DR) cell differentiation genes aron makab-ot ang plant regeneration. Gipatik sa Volume 15 sa Frontiers in Plant Science niadtong Abril 3, 2024, si Dr. Ikawa naghatag og dugang nga impormasyon bahin sa ilang panukiduki, nga nag-ingon: "Ang among sistema wala mogamit og external PGRs, apan mogamit hinuon og transcription factor genes aron makontrol ang cell differentiation, susama sa pluripotent cells nga gi-induce sa mga mammal."
Ang mga tigdukiduki nag-epekto sa duha ka DR genes, ang BABY BOOM (BBM) ug WUSCHEL (WUS), gikan sa Arabidopsis thaliana (gigamit isip modelo nga tanom) ug gisusi ang ilang epekto sa tissue culture differentiation sa tabako, letsugas ug petunia. Ang BBM nag-encode sa transcription factor nga nag-regulate sa embryonic development, samtang ang WUS nag-encode sa transcription factor nga nagmintinar sa stem cell identity sa rehiyon sa shoot apical meristem.
Ang ilang mga eksperimento nagpakita nga ang ekspresyon sa Arabidopsis BBM o WUS lamang dili igo aron maaghat ang pagkalainlain sa selula 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 mga transgenic leaf cells nalahi ngadto sa callus (disorganized cell mass), berde nga organ-like nga mga istruktura ug adventitious buds. Ang quantitative polymerase chain reaction (qPCR) analysis, usa ka pamaagi nga gigamit sa pag-quantify sa mga gene transcript, nagpakita nga ang Arabidopsis BBM ug WUS expression adunay kalabutan sa pagporma sa transgenic calli ug mga saha.
Tungod sa importanteng papel sa mga phytohormone sa pagbahin ug pagkalahi sa selula, gikwenta sa mga tigdukiduki ang lebel sa unom ka phytohormone, nga mao ang auxin, cytokinin, abscisic acid (ABA), gibberellin (GA), jasmonic acid (JA), salicylic acid (SA) ug ang mga metabolite niini sa mga transgenic nga tanom. Ang ilang mga resulta nagpakita nga ang lebel sa aktibo nga auxin, cytokinin, ABA, ug dili aktibo nga GA motaas samtang ang mga selula mo-differentiate ngadto sa mga organo, nga nagpasiugda sa ilang mga papel sa pagkalahi sa selula sa tanom ug organogenesis.
Dugang pa, gigamit sa mga tigdukiduki ang RNA sequencing transcriptomes, usa ka pamaagi para sa qualitative ug quantitative analysis sa gene expression, aron masusi ang mga pattern sa gene expression sa mga transgenic cell nga nagpakita sa active differentiation. Ang ilang mga resulta nagpakita nga ang mga gene nga may kalabutan sa cell proliferation ug auxin gipadato sa differentially regulated genes. Ang dugang nga pagsusi gamit ang qPCR nagpadayag nga ang mga transgenic cell adunay dugang o pagkunhod sa expression sa upat ka genes, lakip ang mga gene nga nag-regulate sa plant cell differentiation, metabolism, organogenesis, ug auxin response.
Sa kinatibuk-an, kini nga mga resulta nagpadayag sa usa ka bag-o ug magamit nga pamaagi sa pagbag-o sa tanom nga wala magkinahanglan og eksternal nga aplikasyon sa PCR. Dugang pa, ang sistema nga gigamit niini nga pagtuon mahimong makapauswag sa atong pagsabot sa mga sukaranan nga proseso sa pagkalainlain sa mga selula sa tanom ug makapauswag sa biotechnological nga pagpili sa mapuslanong mga espisye sa tanom.
Sa pagpasiugda sa posibleng mga aplikasyon sa iyang trabaho, si Dr. Ikawa miingon, “Ang gitaho nga sistema makapauswag sa pagpasanay sa tanom pinaagi sa paghatag og himan alang sa pag-aghat sa cellular differentiation sa mga transgenic plant cell nga dili kinahanglan ang PCR. Busa, sa dili pa dawaton ang mga transgenic nga tanom isip mga produkto, ang katilingban mopaspas sa pagpasanay sa tanom ug mokunhod sa mga gasto sa produksiyon nga nalangkit.”
Mahitungod sa Associate Professor Tomoko Igawa Si Dr. Tomoko Ikawa usa ka 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 panukiduki naglakip sa plant sexual reproduction and development ug plant biotechnology. Ang iyang trabaho nagpunting sa pagsabot sa mga mekanismo sa molekula sa sexual reproduction ug plant cell differentiation gamit ang lain-laing mga transgenic system. Siya adunay daghang mga publikasyon niini nga mga natad ug usa ka 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.
Awtonomong pagkalahi sa mga transgenic cell nga walay eksternal nga paggamit sa mga hormone: ekspresyon sa endogenous genes ug pamatasan sa mga phytohormone
Ang mga tagsulat nagpahayag nga ang panukiduki gihimo nga wala’y bisan unsang komersyal o pinansyal nga relasyon nga mahimong hubaron nga usa ka potensyal nga panagbangi sa interes.
Pagpasabot: Ang AAAS ug EurekAlert dili responsable sa katukma sa mga press release nga gipatik sa EurekAlert! Bisan unsang paggamit sa impormasyon sa organisasyon nga naghatag sa impormasyon o pinaagi sa sistema sa EurekAlert.