1. Construire un vecteur de transformation: Un vecteur contenant le gène souhaité est créé, ainsi que des séquences qui favorisent l'intégration dans le génome du chloroplaste. Ce vecteur comprend généralement un gène marqueur sélectionnable pour identifier les cellules transformées.
2. Livrant le vecteur dans les chloroplastes: Il existe deux méthodes principales pour livrer le vecteur dans les chloroplastes:
* Transformation biolistique: Cette méthode utilise un pistolet gène pour tirer des particules d'or microscopique ou de tungstène recouvertes du vecteur de transformation en cellules végétales.
* Transformation médiée par Agrobacterium: Cette méthode utilise la bactérie * Agrobacterium tumefaciens * pour livrer le vecteur en chloroplastes. * Agrobacterium * infecte naturellement les plantes et intègre son propre ADN dans le génome de la plante. Dans cette méthode, le * Agrobacterium * est conçu pour transporter le gène souhaité dans sa région d'ADN-T, qui est ensuite transféré dans la cellule végétale.
3. Sélection de cellules transformées: Après transformation, les cellules sont sélectionnées en fonction de la présence du gène de marqueur sélectionnable. Cela implique généralement de développer les cellules sur des milieux contenant un antibiotique ou un herbicide qui seule les cellules transformées peuvent survivre.
4. Régénération des plantes: Les cellules transformées sont ensuite cultivées en plantes entières.
5. Vérification de l'intégration du transgène: L'intégration du gène souhaité dans le génome du chloroplaste est confirmée en utilisant des techniques moléculaires telles que la PCR ou le transfert du sud.
Avantages de la transformation du chloroplaste:
* Niveaux d'expression transgène élevés: Les chloroplastes ont plusieurs copies de leur génome, conduisant à des niveaux élevés d'expression transgène.
* Stabilité du transgène: Le transgène est intégré de manière stable dans le génome du chloroplaste et est généralement héréditaire maternellement.
* pas d'évasion transgène: Le génome du chloroplaste n'est pas transmis par le pollen, réduisant le risque de s'échapper du transgène dans l'environnement.
Applications de la transformation chloroplastique:
* Production de produits pharmaceutiques: Production de protéines thérapeutiques, de vaccins et d'autres produits pharmaceutiques.
* Traitements de culture améliorés: Valeur nutritionnelle accrue, tolérance au stress et résistance aux herbicides.
* Bioremediation: Production d'enzymes pour la biorestauration des polluants.
* Production de biocarburants: Production de biocarburants à partir de la biomasse.
La transformation des chloroplastes est un outil puissant pour introduire des gènes en plantes et a le potentiel de révolutionner l'agriculture et la biotechnologie.
