كاربرد، جايگزيني و ايمني زيستي نشانگرها در گياهان تراريخته

Applications, alternatives and biosafety of markers in transgenic plants

سيستم نشانگر­هاي قابل انتخاب، به­ منظور دستيابي به نرخ بالايي از گياهان تراريخته ضروري مي­باشد. اين سيستم امكان انتخاب و شناسايي ساده گياهاني كه ژن­هاي نشانگر و مورد نظر در آن به طور پايدر ادغام شده را فراهم مي­كند. از زمان ايجاد اولين نسل گياهان تراريخته، ژن­هاي كد كننده مقاومت به آنتي­ بيوتيك­ها و علف­كش­ها براي انتخاب و شناسايي سريع سلول­هاي ترانسفورم شده، مورد استفاده قرار گرفته ­اند. در بيشتر موارد، پس از باززايي گياه تراريخته، ديگر نيازي به وجود ژن نشانگر در ژنوم گياهي نيست و اگرچه تاكنون هيچ اثر مخرب ايمني زيستي براي ژن­هاي نشانگر گزارش نشده است، اما دوام و پايداري ژن نشانگر در ژنوم گياهي باعث نگراني­هاي عمومي شده است. ژن‌هاي نشانگر را مي­توان با ژن­هاي گزارشگر جايگزين كرد. فعاليت پروتئين­هاي حاصل از ژن­هاي گزارشگر به سادگي قابل تشخيص بوده و به­صورت چشمي امكان تشخيص گياهان تراريخته را فراهم مي­كند،. علاوه بر جايگزيني ژن­هاي نشانگر با ژن­هاي گزارشگر، با استفاده از روش­هاي ديگري مانند ترانسفورماسيون همراه، نوتركيبي جايگاه خاص FLP/FRT، Cre/lox، R/RS و عدم استفاده از نشانگر در توليد گياهان تراريخته، مي­توان اقدام به حذف ژن­هاي نشانگر كرد. در اين مقاله مروري نشانگر­هاي قابل انتخاب كه جهت توليد گياهان تراريخته بيشترين استفاده را داشته‌اند، جايگزيني، روش­هاي حذف و ايمني زيستي آن­ها ارايه مي­شود.

Selectable marker (SM) systems have been considered necessary to achieve acceptable rates in the generation of Genetic Modified (GM) plants. These systems allow the relatively straightforward identification and selection of plants that have stably incorporated not only the marker genes but also genes of interest. Since the creation of the first generation of GM, genes encoding resistance to specific antibiotics and herbicide have been largely used for selection and rapid identification of transformed cells. In most cases, once transgenic plants have been regenerated, permanence of SM genes in the plant genome is no longer necessary, and it becomes a matter of public concern, although no evidence of adverse biosafety effects has been found associated with marker genes. A valuable substitute to the SM genes are the reporter genes, which encode proteins whose activity can be easily identifiable, or make it possible to easily screen GM plant. In addition to replacement of marker genes with reporter, other methods such as co-transformation, site-specific recombination of FLP / FRT, Cre / lox, R / RS and loss -marker can be used to remove marker genes from transgenic plant. In the current paper, we present a list of SM that are widely used for the production of transgenic plants, their replacement, elimination strategies and biosafety are presented.