کاربرد، جایگزینی و ایمنی زیستی نشانگرها در گیاهان تراریخته

سیستم نشانگر های قابل انتخاب، به منظور دستیابی به نرخ بالایی از گیاهان تراریخته ضروری می ‌باشد. این سیستم امکان انتخاب و شناسایی ساده گیاهانی که ژن‌ های نشانگر و مورد نظر در آن به طور پایدر ادغام شده را فراهم می ‌کند. از زمان ایجاد اولین نسل گیاهان تراریخته، ژن‌ های کد کننده مقاومت به آنتی بیوتیک‌ ها و علف‌ کش‌ ها برای انتخاب و شناسایی سریع سلول ‌های ترانسفورم شده، مورد استفاده قرار گرفته‌ اند. در بیشتر موارد، پس از باززایی گیاه تراریخته، دیگر نیازی به وجود ژن نشانگر در ژنوم گیاهی نیست و اگرچه تاکنون هیچ اثر مخرب ایمنی زیستی برای ژن ‌های نشانگر گزارش نشده است، اما دوام و پایداری ژن نشانگر در ژنوم گیاهی باعث نگرانی‌ های عمومی شده است. ژن‌های نشانگر را می‌ توان با ژن ‌های گزارشگر جایگزین کرد. فعالیت پروتئین ‌های حاصل از ژن ‌های گزارشگر به سادگی قابل تشخیص بوده و به‌ صورت چشمی امکان تشخیص گیاهان تراریخته را فراهم می ‌کند،. علاوه بر جایگزینی ژن‌ های نشانگر با ژن ‌های گزارشگر، با استفاده از روش‌ های دیگری مانند ترانسفورماسیون همراه، نوترکیبی جایگاه خاص flp/frt، cre/lox، r/rs و عدم استفاده از نشانگر در تولید گیاهان تراریخته، می‌ توان اقدام به حذف ژن‌ های نشانگر کرد. در این مقاله مروری نشانگر های قابل انتخاب که جهت تولید گیاهان تراریخته بیشترین استفاده را داشته‌اند، جایگزینی، روش‌ های حذف و ایمنی زیستی آن ها ارایه می‌ شود.

Applications, alternatives and biosafety of markers in transgenic plants

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 cotransformation, sitespecific recombination of FLP / FRT, Cre / lox, R / RS and lossmarker 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.