دستاوردهای مثبت و منفی دستکاری در ژنوم‌های گیاهی

 
تاریخ انتشار : چهارشنبه ۱۷ مهر ۱۳۹۸ ساعت ۱۰:۳۴
 
 
کتاب «پیشرفت‌ها در فناوری نوین دستکاری هدفمند ژنوم‌های گیاهی»، ضمن اشاره به بحث ترمیم شکست در دو رشته DNA، روش‌های جدید و متنوع دستکاری در ژنوم گیاهان را مورد بررسی قرار می‌دهد.
 
به گزارش خبرگزاری کتاب ایران(ایبنا)، گیاه تراریخته به گیاهی گفته می‌شود که یک یا چند ژن محدود را از گونه‌های دیگری به‌جز خزانه ژنتیکی آن گیاه از طریق روش‌های مدرن ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک دریافت کرده باشد. هدف از این کار، بهبود مقاومت گیاه نسبت به برخی از آفات یا بیماری‌های گیاهی (تنش‌های زیستی)، افزایش تحمل تنش‌های غیرزنده مانند شوری و کم‌آبی، بهبود کیفیت و بازارپسندی محصول، افزایش تولید و عملکرد گیاه، افزایش بهره‌وری در کشاورزی و در نهایت افزایش سطح سلامت جامعه از طریق کاهش مصرف انواع سموم و کودهای شیمیایی است. با وجود تلاش‌های فراوان، تاکنون نه تنها هیچ تضمینی برای رسیدن به اهداف فوق وجود ندارد، بلکه در مواردی محصولات تراریخته به علت کوتاه بودن فرآیند «بررسی سلامت»، اثرات بسیار مخربی بر سلامت جامعه بشری داشته‌اند.
 
کتاب «پیشرفت‌ها در فناوری نوین دستکاری هدفمند ژنوم‌های گیاهی» نوشته فنگ ژنگ، هوگلر پوچا و جیمز ج. تامسون است که در سال جاری با ترجمه مشترک مصطفی خوشحال سرمست؛ عضو هیأت علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان و مهدی جنتی در هشت فصل راهی بازار نشر شده است.
 
در مقدمه کتاب درباره اهمیت موضوع دستکاری هدفمند در ژنوم‌های گیاهی، آمده است: «در دهه اخیر پیشرفت‌های بسیار زیادی در مهندسی ژنتیک صورت گرفته که این پیشرفت‌ها در حوزه علوم گیاهی نیز چشمگیر بوده است. دستکاری غیرهدفمند ژنوم‌های گیاهی، همواره موجب مشکلاتی در نتایج شده و نگرانی‌هایی را در رابطه با اخلاق و ایمنی زیستی به همراه داشته است. در دهه اخیر، دستکاری هدفمند ژنوم با استفاده از ابزارهایی مانند ZFNs، CRISPR/cas9 و امثال آن، اشتیاق زیادی را در بین دانشمندان و محققان برای قراردهی یک سازه ژنی در مکان خاص و یا حذف قسمت خاصی از ژنوم فراهم نموده است.»


توانایی بازسازی ژنوم‌های گیاهی
«القاء شکست در دو رشته DNA، در حقیقت پایه و اساس تغییر هدفمند ژنوم‌های گیاهی است. از سوی دیگر، ترمیم مناسب شکست ایجاد شده در دو رشته، برای بقای تمامی موجودات زنده حیاتی است. شناخت دقیق این فرایند برای کاربرد موثر ترمیم شکست ایجاد شده در دو رشته برای دستکاری ژنوم با استفاده از نوکلئازهای سنتزی ضروری است. اطلاعات زیادی درخصوص عوامل و سازوکارهای مرتبط با فرایند ترمیم شکست در دو رشته، طی دو دهه اخیر در گیاهان آشکار شده است... تردیدی وجود ندارد که القاء کنترل شده شکست در دو رشته، توانایی قابل‌توجهی برای بازسازی ژنوم‌های گیاهی خواهد داشت. طی چند سال اخیر، دستکاری ژنوم با توسعه انواع متفاوت نوکلئازهای جایگاه اختصاصی برای القاء کنترل شده شکست در دو رشته، دچار دگرگونی اساسی شده است. این توسعه به‌ویژه برای موجوداتی که در آن‌ها هدف قرار دادن ژن به آسانی قابل انجام نبود، نتایج معنی‌داری را به دنبال داشت... بهینه‌سازی هدف قرار دادن ژنوم در سلول‌های بنیادی رویانی موش، دستاورد بزرگی بود که نه تنها امکان خاموشی ژن موردنظر را فراهم ساخت، بلکه انواع مختلف بازآرایی کنترل شده ژنوم با استفاده از آنزیم‌های ریکامبیناز جایگاه اختصاصی نیز میسر شد.»
 

هدف‌گیری ژن با سیستم گزینش موثر
«هدف‌گیری ژنوم، اشاره به تغییر توالی DNA ویژه در ژن‌های داخلی در یک جایگاه اختصاصی در ژنوم به وسیله نوترکیبی همولوگ دارد که ابزاری قدرتمند برای شناخت کارکرد ژن هدف و به‌نژادی مولکولی محصولات می‌باشد. تاکنون برنج ژاپنی تنها گونه زراعی است که در آن آزمایش تکرارپذیر هدف‌گیری ژن‌های درونی در هسته به وسیله گزینش مثبت و منفی گزارش شده است. گزینش ژن ویژه، برای هر ژنی قابل کاربرد است...بیش از 25 سال از اولین گزارش موفق هدف‌گیری ژن کوتاه شده مصنوعی مقاوم به دارو در ژنوم توتون می‌گذرد. هدف‌گیری ژن، اشاره به تغییر در توالی خاص DNA در ژن داخلی در مکان ژنی اصلی خودش در ژنوم، به وسیله نوترکیبی همولوگ دارد. هدف‌گیری ژن، ابزار قدرتمند آنالیز کارکردی ژن مورنظر و به‌نژادی مولکولی گیاهان زراعی است، زیرا در این روش توالی ژن درونی را می‌توان به توالی مطلوب و مدنظر خود، به‌طور دقیقی تبدیل نمود.»
 
نخستین چاپ کتاب «پیشرفت‌ها در فناوری نوین دستکاری هدفمند ژنوم‌های گیاهی» در 216 صفحه به بهای 39 هزار تومان از سوی انتشارات دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان به بازار نشر عرضه شده است.
Share/Save/Bookmark
کد مطلب: 281790