Вектори на основі ДНК-вмісних вірусів рослин

Останнім часом, як кандидати на роль векторів для перенесення генів у рослини, розглядають ДНК-вмісні віруси рослин. Найперспективнішим у цьому плані і тому найкраще вивченим є вірус мозаїки цвітної капусти CaMV (cauliflower mozaic virus), який вражає в основному рослини родини хрестоцвітих. Частинки цього вірусу мають діаметр коло 50 нм і містять кільцеву ДНК розміром 8 кб.

Невеликий розмір геному CaMV дає можливість маніпулювати in vitro з вірусною ДНК, як з бактеріальною плазмідою, а потім вводити її в рослини шляхом втирання в листки. Інфікування незначної кількості клітин приводить до зараження всієї рослини, так як вірус швидко поширюється, передаючись від клітини до клітини. При використанні 1-5 мкг клонованої ДНК для

Рис. 9. Використання Ti-плазміди як вектора для перенесення генів у рослинні клітини.

інфікування однієї рослини шляхом механічної інокуляції досягається майже 100%-ва ефективність інфекції.

Для клонування ДНК CaMV в E. сoli використовують плазмідні вектори E. сoli, наприклад, рВR322. Після обробки відповідними рестриктазами ДНК CaMV і рВR322 і лігування утвориться гібридна плазміда, яка здатна до ампліфікації в E. сoli.

Серед переваг векторних систем на основі вірусів слід відмітити малий розмір геному, що дає можливість легко маніпулювати вірусною ДНК та високу копійність вірусної ДНК у клітинах заражених рослин (до 50000 на клітину).

Недоліками цих векторних систем є невелика ємність вектора (менше 800 п.н.) і обмежене коло господарів – хрестоцвіті. Але слід відзначити, що сильні вірусні промотори можуть використовуватися для експресії чужорідних генів в інших векторних системах. Наприклад, промотор 35S вірусу мозаїки цвітної капусти є сильним промотором, який не проявляє тканиноспецифічності експресії і активний не тільки в клітинах хрестоцвітих, але і в клітинах рослин інших родин.

Як вектори для трансформації може бути використана хлоропластна і мітохондріальна ДНК.