انتقال ژن به سلول‌های توتون (nicotiana tabacum) به‌وسیله نانولوله‌های کربن: ناقلی جدید برای انتقال ژن

یکی از اهداف اصلی زیست فناوری گیاهی ارائه تکنیکی ایمن و کارا جهت انتقال ژن به سلول‌های گیاه است. تا به امروز متداول‌ترین و موفق‌ترین روش انتقال ژن در گیاهان، انتقال به کمک اگروباکتریوم بوده که البته با محدودیت‌هایی از جمله نوع گیاه میزبان روبرو ‌می‌باشد. به منظور رفع این محدودیت‌ها و بهینه سازی انتقال ژن، تکنیک‌های مختلفی پیشنهاد شده است اما هیچ یک از آنها جایگزین مناسبی برای اگروباکتریوم نبوده‌اند. در سال‌های اخیر فناوری نانو به عنوان راهکار جدیدی جهت فائق آمدن به محدودیت‌های زیست فناوری مورد توجه قرار گرفته است‌. طراحی و استفاده از نانوساختارهای زیست سازگاری که توانایی عبور از موانع سلولی و قابلیت انتقال هدفمند مواد را دارند دستاوردهای زیستی را بهبود بخشیده است.‌‌‌ در این تحقیق نانولوله‌ی کربن که یکی از نانوذرات پرکاربرد و ناقلین موفق ماکرومولکول‌ها به سلول‌های پستانداران است برای نخستین بار جهت انتقال ژن به سلول گیاه مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور تلاش شد با کمک نانولوله‌های کربنی تک دیواره‌ای که با آرژنین عامل‌دار شده بودند (arg-swnt)و dna پلاسمیدی حامل ژن گزارشگر gfp (کد کننده پروتئین نشر‌دهنده نور سبز) به سلول‌های توتون (در شرایط سوسپانسیون) انتقال داده شود. بر اساس نتایج به‌دست آمده نانولوله‌های کربنی تک دیواره (swnt) توانستند در حالی‌که dna  پلاسمیدی به آنها متصل بود از دیواره سلولی و غشا پلاسمایی عبور کنند. تصاویر به‌دست آمده از میکروسکوپ فلورسنت موفقیت در انتقال ژن به کمک arg-swnt را تایید می‌کند.

gene delivery to tobacco cells using single walled carbon nanotubes: a new generation of gene transfer vehicles

developing a technique for efficient and safe gene delivery to plant cells is a fundamental aim of plant biotechnology. agrobacterium mediated transformation as the most common and practical method in plant gene delivery has considerable difficulties such as limitation in applicable for plant species. in recent years several new methods have been suggested, although none of them could be a good replacement. the use of nanotechnology has been provided new solutions to overcome the limitations of biotechnology. designing biocompatible nanostructures for passing cell barriers and targeted delivery of cargo has improved the biological achievements. in this research the capability of arginine functionalized single-walled carbon nanotube (arg-swnt) as a new carrier to transfer plasmid dna, which codes green fluorescent protein (gfp) to tobacco suspension cells, has been investigation. it is suggested that single-walled carbon nanotubes can pass through cell wall pores and plasma membrane while it carries plasmid dna along with. the fluorescence microscopy images illustrate the success of gene delivery by arg-swnt