Wie man die DNA einer Pflanze verändert

Die Transformation von Pflanzen kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Zwei der gängigsten Methoden bei landwirtschaftlichen Nutzpflanzen sind die Verwendung von Agrobacterium tumefaciens und die Biolistik (die "Genkanone").

Die Verwendung des Bakteriums Agrobacterium tumefaciens bietet einen natürlichen Mechanismus für die Transformation. Das Bakterium infiziert verletztes Pflanzengewebe und überträgt sein Ti-Plasmid auf das Chromosom der Pflanze. Das Ti-Plasmid enthält natürlich Gene, die das Pflanzengewebe dazu veranlassen, Pflanzenhormone und Nährstoffe für die Bakterien zu überexprimieren, was zu Pflanzentumoren führt. Das Ti-Plasmid kann modifiziert werden, um unerwünschte Effekte zu löschen und erwünschte Eigenschaften hinzuzufügen, zusammen mit einem selektierbaren Marker, der dann während der bakteriellen Infektion in das Chromosom der Pflanze integriert wird. Allerdings sind nicht alle Arten für eine Infektion durch dieses Bakterium empfänglich.

Im Laufe des letzten Jahrzehnts wurde eine zweite Transformationsmethode beliebter als Agrobacterium: die biolistische Methode, auch bekannt als "Genkanone". Bei dieser Methode wird die Plasmid-DNA auf kleine Wolfram- oder Goldkügelchen aufgetragen. Diese mikrometergroßen Kügelchen werden dann in das Pflanzengewebe "geschossen". Einige der Zellen im Pflanzengewebe können die neue DNA erfolgreich aufnehmen und in ein Chromosom integrieren. Diese Methode hat sich bei der Integration von DNA in den Zellkern und in Organellen wie Chloroplasten bewährt und funktioniert bei fast allen untersuchten Arten. Andere Methoden, die verwendet wurden, sind die Mikroinjektion und die Elektroporation.