Agro-Infiltration
Was?
Agrobakterien
werden genutzt, um in Pflanzen eine vorübergehende Expression
(Ausprägung/Aktivierung) von Genen herbeizuführen.
Kurzversion
Bei der
Agro-Infiltration handelt es sich um ein Verfahren, bei dem Agrobakterien
(Bodenbakterien, die von Natur aus die Fähigkeit besitzen, Teile ihres
Erbmaterials auf Pflanzenzellen zu übertragen) genutzt werden, um in Pflanzen
eine vorübergehende, also nicht dauerhafte, Expression von Genen zu erreichen.
Diese Methode
wird zum Beispiel in der Pflanzenzüchtung verwendet, um die Auswahl brauchbarer
Pflanzen im Verlauf neuer Züchtungsprogramme zu beschleunigen.
Technik
Das
Bodenbakterium Agrobacterium tumefaciens
hat die Eigenschaft, dank natürlicher molekularer Mechanismen DNA in
Pflanzenzellen übertragen zu können. Dabei überträgt es aber nur einen sehr
kleinen Teil seiner DNA in die Zelle. Diese Fähigkeit des natürlichen
Gentransfers wird bei der Agro-Infiltration genutzt, um ein oder mehrere Gene
anderer Organismen in Pflanzenzellen einzuführen. Hierzu wird zunächst das Gen
eines anderen Organismus in das Agrobakterium übertragen. Nach Übertragung des
so genetisch veränderten Bakteriums in das Pflanzengewebe steuert das Gen,
sobald von der Pflanzenzelle aufgenommen, die Bildung eines gewünschten
Proteins.
Im Unterschied
zu einer stabilen Transformation, bei der alle Pflanzenzellen das Transgen
tragen, werden bei der Agroinfiltration nur wenige Gewebebereiche einer
Pflanze, z.B. am Blatt, genetisch verändert. Hierzu wird das Gewebe mit einer
flüssigen Agrobakterienkultur infiltriert. Die Ausprägung des hierbei zu
übertragenden Gens ist somit nur auf das infizierte Gewebe begrenzt. Über
diesen Weg können nicht nur neue Gene übertragen, sondern auch pflanzeneigene
Gene ausgeschaltet werden (z.B. durch RNAi-Technologie). Das Ziel bei der
Agroinfiltration ist hierbei nur eine kurzfristige Übertragung fremder Gene in
einzelne Gewebebereiche mit dem Ziel, die Wirkweise dieser Gene in
Pflanzenzellen zu testen. Es werden keine gentechnisch veränderten Pflanzen
erzeugt, die die neue Eigenschaft vererben können, da ihre Fortpflanzungsorgane
nicht von der Genübertragung betroffen sind.
Anwendung
Die Vorteile
der Methode liegen in ihrer Geschwindigkeit, Einfachheit und der meist deutlich
zu erkennenden und messbaren Genexpression. Auch lassen sich zum Beispiel sehr
schnell große Mengen eines gewünschten Proteins in der Pflanze erzeugen und
isolieren, was eine Untersuchung des Proteins vereinfacht.
In der
Forschung wird dieses Verfahren zudem dazu genutzt, um die Wirkungsweise
bestimmter Gene in Pflanzen zu testen oder Interaktionen zwischen Pflanzen und
Krankheitserregern zu untersuchen.
Die
Agroinfiltration wird auch als Werkzeug in der Pflanzenzüchtung eingesetzt, um
zum Beispiel einzelne Pflanzen darauf zu testen, ob sie gegen eine Krankheit
oder Schaderreger resistent sind. Dadurch lassen sich Pflanzen identifizieren,
die die gewünschte Resistenzreaktion zeigen.
Weitere
Informationen
https://www.youtube.com/watch?v=2b3WuCpSZEE
https://www.youtube.com/watch?v=GHc7PU_jG2M