ടി ഡി എൻ എ

ജനിതക രൂപാന്തരീകരണ പ്രക്രിയയിൽ ജീവകോശങ്ങളിലേയ്ക്ക് ജീൻമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിനുപയോഗിക്കുന്ന പ്ലാസ്മിഡിന്റെ ഒരുഭാഗം. സസ്യങ്ങളിൽ ജനിതക രൂപാന്തരീകരണം (genetic transformation) നടത്തുന്നത് വെക്ടറുകളുടെ സഹായത്താലാണ്. പലതരം വെക്ടറുകൾ ജീൻ ക്ലോണിങ്ങിന് ഉപയോഗിക്കാമെങ്കിലും മണ്ണിൽകാണപ്പെടുന്ന അഗ്രോബാക്ടീരിയം ടൂമിഫേഷ്യൻസ് (Agrobacterium tumefaciens) എന്നയിനം ബാക്ടീരിയകളെയാണ് കൂടുതൽ ഫലപ്രദമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നത്. ഇവ സസ്യകോശങ്ങളെ ആക്രമിക്കുകയും 'ക്രൗൺ ഗാൾ' എന്ന കാൻസർപോലുള്ള മുഴകൾ ഉണ്ടാക്കുന്ന രോഗത്തിനു കാരണമാകുകയും ചെയ്യുന്നു. ബാക്ടീരിയയിലെ ട്യൂമർ ഉണ്ടാക്കുന്ന പ്ലാസ്മിഡിൽ (Ti plasmid) ഉള്ള ഡി.എൻ എ യുടെ ഒരു ഭാഗം ആതിഥേയസസ്യകോശത്തിന്റെ ഡി.എൻ.എയിൽ സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിനാലാണ് രോഗലക്ഷണങ്ങൾ പ്രകടമാകുന്നത്. ഇപ്രകാരം സസ്യത്തിന്റെ  ഡി.എൻ.എയിലേക്കു മാറ്റുന്ന Ti പ്ലാസ്മിഡിലുള്ള ഡി എൻ എയുടെ ഭാഗമാണ് ടി.ഡി.എൻ.എ എന്ന പേരിലറിയപ്പെടുന്നത്.

അഗ്രോബാക്ടീരിയം ട്യൂമിഫേഷ്യൻസിന്റെ മറ്റൊരു സ്പീഷീസാണ് അഗ്രോബാക്ടീരിയം റൈസോജീൻസ് (A.rhizogenes). ഈ ബാക്ടീരിയത്തിനുള്ളിൽ Ri പ്ലാസ്മിഡുകൾ (RiP) ഉണ്ട്. ഇവ രോമാവൃതമായ വേരുകളുണ്ടാക്കുന്ന രോഗത്തിനു നിദാനമായിത്തീരുന്നു. ഈ പ്ലാസ്മിഡിന്റെ ഡി എൻ എയുടെ ഒരു ഭാഗം സസ്യകോശത്തിന്റെ ഡി എൻ എയിൽ സംയോജിക്കുമ്പോഴാണ് രോഗം ഉണ്ടാകുന്നത്. സസ്യകോശത്തിലെ ഡി എൻ എയിലേക്ക് മാറ്റപ്പെടുന്ന ഡി എൻ എയുടെ ഭാഗത്തെ (DNA segment) ടി.ഡി.എൻ.എ എന്നു നാമകരണം ചെയ്തിരിക്കുന്നു.

Ti പ്ലാസ്മിഡുകൾക്ക് പ്രധാനമായി നാലു ഭാഗങ്ങളാണുള്ളത്:

1. ട്യൂമർ ഉണ്ടാക്കുന്നതിന് ഹേതുവായടി.ഡി.എൻ.എ (ഈ ഭാഗമാണ് സസ്യത്തിന്റെ ന്യയൂക്ലിയാർ ജിനോമിലേയ്ക്ക് മാറ്റുന്നത്).

2. പുനരാവർത്തന (replication) നിദാനമായ ഭാഗം.

3. ജീൻ സംയോജനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഭാഗം.

4. ടി.ഡി.എൻ.എ മാറ്റം ചെയ്യുന്നതിന് പ്രേരകമായ ഭാഗം.

ടി.ഡി.എൻ.എയിൽ 'onc' (oncogenicity) എന്ന ഒരു ഭാഗമുണ്ട്. ഇവിടെ മൂന്നു ജീനുകളാണുള്ളത്. ഇതിൽ 'tms 1','tms2' (tumor morphology shoot) എന്നീ ജീനുകൾ ഷൂട്ടി ലോക്കസിനെ' (shooty locus) പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു; tmr(tumor morophology root) എന്ന ജീൻ റൂട്ടി ലോക്കസി'(rooty locus)നെയും. ഈ ജീനുകൾ സസ്യഹോർമോണുകളായ ഇൻഡോൾ അസെറ്റിക് അമ്ലം (auxins), ഐസോ പെന്റൈൽ അഡിനോസിൻ 5-മോണോ ഫോസ്ഫേറ്റ് (cytokinine) എന്നിവ സംശ്ലേഷണം ചെയ്യുന്നതിന് എൻകോഡു ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ ഈ ജീനുകൾ സസ്യത്തിന്റെ ജീനോമിലേക്ക് മാറ്റപ്പെടുമ്പോൾ ആതിഥേയസസ്യത്തിലും ഈ സസ്യഹോർമോണുകൾ സംശ്ലേഷണം ചെയ്യപ്പെടും. ഈ ഹോർമോണുകളാണ് ക്രൗൺ ഗാൾ രോഗത്തിനു കാരണമാകുന്നത്.

Ti പ്ലാസ്മിഡിലും, Ri പ്ലാസ്മിഡിലും ഉള്ള ടി. ഡി. എൻ. എയിൽ കാണുന്ന രണ്ടാമത്തെ ഭാഗമാണ് os' (opine synthesis region) എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. ഈ ഭാഗമാണ് അസാധാരണ അമിനോ അമ്ലങ്ങളായ ഒപീനുകൾ സംശ്ലേഷണം ചെയ്യുന്നത്. രണ്ടു പ്രധാനപ്പെട്ട ഒപീനുകളാണ് ഒക്ടോപിനും, നൊപ്പാളിനും (Octopine,Nopaline). ഒക്ടോപിൻ സംശ്ലേഷണം നിയന്ത്രിക്കുന്നത് എൻസൈമുകളായ ഒക്ടോപിൻ സിന്തേസും നൊപ്പാളിൻ സിന്തേസും ആണ്. ഒപീൻ സംശ്ലേഷണം ചെയ്യുന്നതിന് ടി ഡി എൻ എയിൽ nos (nopaline) ocs (octopine) എന്നീ രണ്ടു ജീനുകൾ കാണപ്പെടുന്നു. മിക്ക സസ്യങ്ങൾക്കും ഒപീനുകൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്താൻ കഴിയുകയില്ല. എന്നാൽ ഇവ കാർബണിന്റെയും നൈട്രജന്റെയും ഉറവിടമായി ബാക്ടീരിയകൾക്ക് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുവാൻ സാധിക്കും.

ടി.ഡി.എൻ.എയിൽ കാണുന്ന മൂന്നാമത്തെ ഭാഗം 25bp (base pair) ഉള്ളതും രണ്ടു പാർശ്വഭാഗങ്ങളിലും കാണപ്പെടുന്നതുമായ ആവർത്തന ഡി.എൻ.എ അനുക്രമങ്ങൾ (repeated DNA) ആണ്. ഈ അനുക്രമങ്ങൾ ടി.ഡി.എൻ.എയുടെ അതിർവരമ്പുകളായി ഇടത്തും വലത്തും സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു.

ടി.ഡി.എൻ.എയിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഓൺകോ (onc) ജീനുകൾ ട്യൂമർ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഇതോടൊപ്പം ഒപീൻ സംശ്ലേഷണം ചെയ്യുന്നതിന് ഇത് അത്യാവശ്യമാണ്. എന്നാൽ സസ്യകോശത്തിലേക്ക് ടി.ഡി.എൻ.എ മാറ്റം ചെയ്യുന്നതിന് ഇതിന്റെ ആവശ്യമില്ല. ഓൺകോ ജീൻ ഇല്ലാതെയും ടി ഡി എൻ എ സസ്യകോശകേന്ദ്രത്തിലേക്ക് മാറ്റാൻ കഴിയും. പക്ഷേ, ട്യൂമറിന്റെ ലക്ഷണം പ്രകടിപ്പിക്കാൻ കഴിയുകയില്ല. ടി ഡി എൻ എയിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഓൺകോ ജീനിനുപകരം അതിന്റെ സ്ഥാനത്ത് അഭികാമ്യമായ ജീൻ സംയോജിപ്പിച്ചാണ് സസ്യത്തിലേക്കു മാറ്റുന്നത്. ജീൻ സസ്യങ്ങളിലേക്കു മാറ്റുന്നതിനുള്ള വാഹകരായി ടി.ഡി.എൻ.എ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. 

അവലംബം

പുറം കണ്ണികൾ