Bioforsk
Frederik A. Dahls vei 20,
1430 ÅS

Sentralbord: 03 246
(Man-fre frå kl 0800 - 1500)

Ansvarleg redaktør:
Ragnar Våga Pedersen

Nettredaktør:
Morten Günther

Bioforsk har ikkje ansvar for innhald på eksterne nettsider som det er lenka til.

Genetisk transformasjon av planter
Mange plantesorter, deriblant våre fire vanligste kornsorter, er opp gjennom historien foredlet fram på tradisjonelt vis. I en populasjon har man valgt ut og ført videre plantene med best egenskape.

Moderne bioteknologi har derimot åpnet dørene for en raskere og mer spesifikk metode for å tilføre en plante visse egenskaper; såkalt genetisk transformasjon. Her settes en bit av arvestoffet DNA (f. eks. et gen som koder for et ønsket protein) inn i plantecellenes eget genom, og den da genmodifiserte planten dyrkes fram. Genmodifisering kan bestå i at organismen får ekstra gener, at gener blir forandret eller at deler av eller hele gener fjernes.


Det finnes flere metoder for å introdusere fremmed DNA inn i en plantecelle. Ved hjelp av en genkanon skytes små gullpartikler dekket med DNA inn i plantecellen, og dette DNAet inkorporeres så inn i plantens eget DNA i cellekjernen (hovedgenomet) eller i kloroplastgenomet. Man kan også benytte seg av jordbakterien Agrobacterium tumefaciens, som i naturen er spesialisert til å overføre DNA fra seg selv til planter. Dette krever naturligvis at man først introduserer DNAet man vil overføre til planten inn i bakterien. En tredje mulighet er å bruke virus til å overføre ønskede gener inn i planten. Dette DNAet inkorporeres vanligvis ikke inn i plantens hovedgenom i cellekjernen, men blir liggende ute i cellen og oversettes til protein kun for en kortere tid.


Vaksineproduksjon i genmodifisert tobakk
Kloroplasttransformasjon kan brukes til å fremstille genmodifiserte tobakksplanter som produserer vaksine. Fordelene ved å bruke kloroplasttransformasjon til vaksineproduksjon er mange; den viktigste er kanskje de lave kostnadene. Fordi det finnes så mange kloroplaster i hver celle, blir gener som er satt inn her uttrykt over 10.000 ganger sterkere enn det man får dersom genene settes inn i cellekjernen. Teknologien krever at man først lager et DNA-konstrukt som inneholder sekvensen som koder for det såkalte antigenet (vaksinen) og en sekvens som koder for en selekterbar markør, f.eks. et protein som gjør den genmodifiserte planten i stand til å vokse på et bestemt næringsmedium . Deretter dekkes små gullpartikler med dette DNAet (se ovenfor), og alt skytes inn i plantens kloroplaster. De kloroplastgenomene som får inkorporert genet som koder for vaksine, får også satt inn genet for den selekterbare markøren. Etter seleksjon og nødvendige molekylære analyser ender man opp med ferdig utviklede, genmodifiserte tobakksplanter som produserer vaksine man så kan rense ut og brukes i humanmedisin.


Et av prosjektene i Bioforsk, "PlantVaccine", tar høyde for å utvikle genmodifisert tobakk som produserer vaksine mot tropesykdommen dengufeber. Tilsvarende deltar vi også i et prosjekt som bruker samme metode for å fremstille planter som produserer vaksine for fisk.

Biogenetikk Genetisk transformasjon 1.jpg
Transgen tobakk (A) transformant, (B) ung plante og (C) voksen plante. Foto: Even Sannes Riiser, 2010.


Transformasjon av julestjerne (Euphorbia pulcherrima)
Bioforsk har forsket på virus og andre sjukdommer i julestjerne siden 1990-tallet. Vi har utviklet Agrobacterium-metoden for genetisk transformering av julestjerne. Ved å bruke konstrukter basert på ny kunnskap om planters resistens mot virus har vi nå genmodifisert julestjerne som er resistent mot poinsettiamosaikkvirus (Poinsettia mosaic virus, PnMV). PnMV forårsaker mosaikk og redusert plantekvalitet i julestjerne.


Dette arbeidet har resultert i et spennende plantemateriale og en metode for genetisk transformering av julestjerne. Det åpner muligheter for å lage planter som både er mer kompakte og mer resistente mot viktige skadegjørere. Slike planter kan dyrkes fram med redusert bruke av kjemikalier - noe som er svært viktig for en mer miljøvennlig dyrking.


Prosjektet "Cost effective, environmentally- and health-friendly production of poinsettia with improved ornamental value" (NFR 2010-2013, prosjektleder Jihong Liu Clarke) ser på flere muligheter for å forbedre julestjerne ved hjelp av genetisk transformasjon i samarbeid med følgende samarbeidspartnere: Institutt for miljø- og biovitenskap UMB, UiO, KU, G3 Ungplanter og PLA.

biogenetikk julestjerne.jpg Foto: Erling Fløistad
Julestjerne som har blitt genetisk transformert (de tre plantene til høyre) dyrket sammen med kontrollplanter (til venstre). (Foto: Erling Fløistad)

a a a