Pemasukan Fragmen DNA secara Langsung

Read Also

Di alam, Agrobacterium tidak menginfeksi tanaman monokotil (monokot), subklas tanaman yang meliputi seluruh hasil biji-bijian. Tampaknya, hal ini terutama tergantung pada respon luka yang sangat lemah yang ditemukan pada jaringan tanaman biji-bijian, dan sampai saat belakangan ini sudah tidak ada metode reproduksi yang sukses untuk memasukkan dan menggabungkan T-DNA ke dalam spesies ini. Walaupun transfer gen Agrobacterium terintegrasi ke dalam jaringan embriobik padi dilaporkan baru-baru ini, masih tetap dapat dilihat apakah pendekatan tersebut dapat direproduksi pada spesies dan varietas berbeda.

Kesulitan dengan sistem yang dimediasi Agrobacterium telah mengacu pada jumlah usaha untuk memasukkan DNA langsung ke dalam sel tanaman dengan metode berikut ini:

·         Inkubasi protoplas tanaman dengan DNA. Protoplas bertidak sebagai DNA dalam kehadiran polietilenglikol. Saat protoplas dibuat dari sel-sel embrionik, seringkali dimungkinkan untuk meregenerasi tanaman transgenik.

·         Fusi liposom yang mengandung DNA dengan protoplas. Metode ini akan bekerja untuk tanaman yang dapat diregenerasi dari protoplas. Namun, sebanyak-banyaknya DNA yang dapat dimasukkan secara efisien dengan menggunakan polietilenglikol, metode ini tampaknya tidak menawarkan banyak keuntungan.

·         Pemasukan DNA ke dalam protoplas dengan elektroporasi. Aplikasi sementara dari voltasi elektrik tinggi melintasi membrane protoplas akan menghasilkan pori yang vesar, melalui dimana DNA dalam membrane berdifusi secara spontan (Bab 4). Lagi, pendekatan ini tidak menawarkan keuntungan yang besar melebihi metode pertama yang dijelaskan.

·         Bombardemen sel-sel tanaman dengan mikroproyektil yang diselimuti DNA. Pelet mikroskopik dilapisi dengan larutan DNA dan secara harfiah “ditembakkan” ke dalam jaringan dan sel. Metode ini, kadang disebut biolistik, memiliki potensi besar karena tidak melibatkan proses regenerasi sel dan jaringan yang seringkali merupakan proses yang rumit di luar protoplas. Meskipun demikian, ada sejumlah kekurangan. Keterbatasan yang paling penting adalah begitu rendahnya frekuensi pemasukan dan integrasi DNA asing dengan sukses, yang berarti bahwa seseorang harus meneliti sejumlah besar sel-sel keturunan untuk menemukan hasil yang memperoleh gen baru.

Tidak satupun dari semua metode ini memperoleh efisiensi dan ketahanan uji dari metode transfer gen dimediasi Agrobacterium yang digunakan pada tanaman dikotil. Meskipun demikian, kita tahu bahwa pemsukan secara langsung dari DNA asing ke dalam sel dan protoplas tanaman berakibat pada integrasi DNA ke dalam genom tanaman, kadang dengan efisiensi yang tingginya masuk akal, bahkan walaupun sel-sel tanaman tidak dipenuhi dengan sistem eksogen yang spesifik untuk mengkatalisasi reaksi integrasi. Metode-metode ini, khususnya pemasukan langsung DNA ke dalam protoplas dengan polietilenglikol atau dengan elektroporasi, telah digunakan dengan sukses untuk memproduksi tanaman transgenik pada monokotil yang penting secara ekonomi seperti padi, gandung dan jagung.