Markergen-Eliminierung mittels Cre/loxP-Rekombinationssystem

Die Herstellung transgener Pflanzen erfordert in der Regel den Einsatz von Markergenen, welche eine gezielte Se­lektion transformierter Zellen und deren Regeneration zu ganzen Pflanzen ermöglichen. Meist sind dies Antibiotikumresistenz-Markergene (ARMG), die allerdings nach erfolgreicher Regeneration für die mögliche praktische Nutzung der Pflanzen unerheblich sind.

Im Rahmen eines Verbundprojektes des Bundesministeriums für Bildung und For­schung (BMBF) zum Thema: "Optimierung der biologischen Sicherheit transgener Pflan­zen" wird bei AlPlanta das Cre/loxP-Rekombinationssystem des Bakteriophagen P1 zur Eliminierung von ARMG an Reben erprobt. Hierzu wurde ein Vektorsystem entwickelt, das es ermöglichen soll nach der Transformation und Regeneration das ARMG mittels induzierter Aktivität der Cre-Rekombinase wieder zu entfernen.
Die Besonderheit besteht darin, daß die zusammen mit dem ARMG auf dem Vektor lokalisierte cre-Gen-Kassette, durch ein sequenzspezifisches Rekombinationsereignis ebenfalls wieder aus dem Genom entfernt wird (Autoexcision). Um die erfolgreiche Rekombination leichter erkennbar zu machen, wurde als "gene of interest" die kodierende Sequenz eines myb-Transkriptionsfaktors aus einer rotbeerigen Rebsorte verwendet. Dieser aktiviert bei erfolgreicher Rekombination die Anthocyanbiosynthese, was zur Rotfärbung der Zellen führt. Der "proof of concept" konnte sowohl an der Modellpflanze Tabak und an einer embryo­genen Rebenzellkultur verifiziert werden. Aktuell werden induzierbare Promotoren hinsichtlich ihrer Effizienz der Regulation der Cre-Rekombinase-vermittelten ARMG-Excision getestet.


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