انتقال ژن به سلول‌های توتون (Nicotiana tabacum) به‌وسیله نانولوله‌های کربن: ناقلی جدید برای انتقال ژن

Abstract

یکی از اهداف اصلی زیست فناوری گیاهی ارائه تکنیکی ایمن و کارا جهت انتقال ژن به سلول‌های گیاه است. تا به امروز متداول‌ترین و موفق‌ترین روش انتقال ژن در گیاهان، انتقال به کمک اگروباکتریوم بوده که البته با محدودیت‌هایی از جمله نوع گیاه میزبان روبرو ‌می‌باشد. به منظور رفع این محدودیت‌ها و بهینه سازی انتقال ژن، تکنیک‌های مختلفی پیشنهاد شده است اما هیچ یک از آنها جایگزین مناسبی برای اگروباکتریوم نبوده‌اند. در سال‌های اخیر فناوری نانو به عنوان راهکار جدیدی جهت فائق آمدن به محدودیت‌های زیست فناوری مورد توجه قرار گرفته است‌. طراحی و استفاده از نانوساختارهای زیست سازگاری که توانایی عبور از موانع سلولی و قابلیت انتقال هدفمند مواد را دارند دستاوردهای زیستی را بهبود بخشیده است.‌‌‌ در این تحقیق نانولوله‌ی کربن که یکی از نانوذرات پرکاربرد و ناقلین موفق ماکرومولکول‌ها به سلول‌های پستانداران است برای نخستین بار جهت انتقال ژن به سلول گیاه مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور تلاش شد با کمک نانولوله‌های کربنی تک دیواره‌ای که با آرژنین عامل‌دار شده بودند (Arg-SWNT)، DNA پلاسمیدی حامل ژن گزارشگر GFP (کد کننده پروتئین نشر‌دهنده نور سبز) به سلول‌های توتون (در شرایط سوسپانسیون) انتقال داده شود. بر اساس نتایج به‌دست آمده نانولوله‌های کربنی تک دیواره (SWNT) توانستند در حالی‌که DNA پلاسمیدی به آنها متصل بود از دیواره سلولی و غشا پلاسمایی عبور کنند. تصاویر به‌دست آمده از میکروسکوپ فلورسنت موفقیت در انتقال ژن به کمک Arg-SWNT را تأیید می‌کند.