식물유전공학

소개글

식물유전공학에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서 론
1. Plant Biotechnology
2. Ti 플라스미드
3. 식물조직배양

Ⅱ. 본 론
☞ 식물유전공학
1. 식물유전공학의 시작
2. 제 1세대 식물유전공학
3. 제 2세대 식물유전공학
4. Molecular Farming
5. Molecular Farming 1
6. Molecular Farming 2
7. Edible Vaccine
8. Phytoremediation
9. Floriculture
10. Varity Production pipe for GMO Crops
11. Public Awareness
☞ 식물조직배양
1. 식물과 동물의 조직배양
2. 식물 조직배양의 응용
3. 식물세포 배양의 시작 및 유지
4. 식물조직배양의 종류

Ⅲ. 결 론

Ⅳ. 참고SITE

본문내용

사한 과정을 밟아서 식물체로 성장하는 수가 있다. 이때 단세포에서 발달하는 배는 수정란에서 형성되는 것과 같은 배이지만 수정란 유래의 것과 구별하기 위해서 명칭도 배상체 (embryoid) 라고 한다. 이처럼 단세포가 배로 발달하는 과정을 somatic embryogenesis 라고 한다.
4. 식물조직 배양의 종류
1) Callus Culture
원식물의 일부 (explant)를 무균 상태로 취하여 이것을 agar가 일부 함유된 배지 (solid media)에 치상하면 일정시간 후 무정형의 세포괴로 자라는 것을 관찰할 수 가 있는데 이것을 callus라 한다. 이렇게 유기된 callus를 영양분이 있는 고체배지에서 배양하는 것을 callus culture라 한다.
2) Suspension Culture
일정시간 세포 분열을 거듭하여 일정크기로 자라게 된 callus를 agar가 들어 있지 않은 액상 배지에 옮기고 shaker에서 진탕하면서 배양하면 cell aggregate 혹은 single cell 상태로 cell들을 자라게 할 수가 있는데 이것은 박테리아나 곰팡이와 같은 미생물의 진탕 배양과 흡사한 형태로서 suspension culture라고 흔히 불린다. 이것은 callus와 같이 unorganized culture에 해당하지만 liquid media내에서 자라게 하므로 영양의 공급이 callus에 비해 풍부하여 세포의 성장이 빠르고 균질한 세포의 상태를 유지하므로 특히 화합물 생산을 위한 갖가지 조작이 손쉽고 다양하기 때문에 2차대사 화합물 생산을 위한 연구에 널리 이용되고 있다.
3) Protoplast Culture
식물세포에서 세포벽이 제거된 상태의 세포를 원형질체(protoplast)라고 하며 배지에 고농도의 inositol 등을 함유한 배지에서 키우면 상당기간동안 자란다. Inositol을 함유하지 않은 일반 배지에서 이 원형질체를 키우면 2-3일 내로 다시 세포벽이 복원되며 따라서 다시 callus 나 suspension 상태로 키울 수가 있다. Protoplast culture는 체세포 융합의 방법에 응용되기도 하며 transformed root을 유도하는 재료로서 사용되기도 한다. 체세포 융합이라 함은 유전자 조작의 일부로 2가지 서로 다른 유전적 특징을 가진 세포의 잡종을 만드는 것으로서 이론적으로 쉽게 설명하면 우리주위에서 흔히 보는 식물의 유전적 특징중 이낙ㄴ에게 유용한 형질만은 선택적으로 선발하기 위한 조작이라고 말할 수 있다. 토마토와 감자의 경우를 예를 들면 두 식물의 특징 중 지상부에는 토마토가 열리고 지하부에는 감자가 열리게 한다면 제한된 토지 내에서 많은 식용자원을 얻을 수가 있으므로 농업의 측면에서 대단히 매력적인 과제라고 할 수 있다. 마찬가지로 A라는 식물세포는 a라는 화합물을 B라는 식물세포는 b라는 화합물을 생산한다면 A와 B의 잡종세포를 만들어 a와 b 두가지 화합물을 동시에 생산하게 한다는 것은 흥미있는 연구과제가 될 수 있다. 이런 유전조작을 위해 필수적인 기술은 두 종의 세포를 융합하는 것이며 이를 위해 먼저 두 세포의 세포벽을 없앤 protoplast를 만들고 두 protoplast를 polyethylene glycol과 같은 agent를 가하거나 약한 전류를 흘려주면 두 세포의 plasma membrane의 융합이 일어나고 그 세포질들은 서로 섞이게 된다. 수많은 융합체중 극히 일부 (1×10-6)는 두 세포의 유전물질까지 융합이 일어나게 된다. 이런 융합세포를 선발하여 배양하면 원하는 유전적 특징을 가진 세포만을 얻을 수 있다.
4) Hairy Root Culture
토양 미생물들 중 식물체의 branch point나 뿌리에 암을 일으키는 2종의 strain (Agrobacterium tumefaciens, A. rhizogenes)은 그 plasmid에 T-DNA라고 불리는 region이 있어서 미생물이 식물에 감염되면 plasmid내의 이 부분이 식물의 DNA 내로 삽입되어 식물의 DNA와 함께 발현된다는 특징이 있다. 이 T-DNA 내에는 plant hormone 생합성에 관여하는 효소의 gene과 opine 이라고 불리는 일종의 amino sugar의 생합성에 관여하는 유전자가 들어 있어서 끊임없이 세포의 분열과 증식을 초래하여 식물의 병을 일으킨다. 감염된 균이 A. tumifaciens인 경우 그 병적 현상은 crown gall disease라 하여 커다란 혹 모양으로 나타나고, A. rhizogenes에 의해 감염이 되면 hairy root disease라 하여 무수히 가는 뿌리모양의 조직으로 자라나게 된다. 일종의 식물의 암조직인 hairy root을 유도하여 영양분이 든 배지내에서 배양하는 것을 hairy root culture라 한다. 이 방법은 외래의 유전자를 식물체내로 도입하는 유전적 조작에 응용되고 있다.
Ⅲ. 결 론
식물조직배양은 초기의 기술 영역에서 벗어나 광범위한 분야로 발전하고 있으며 특히 유전공학 기술과 결합하여 고등식물에서 유전공학 기술을 완성시키는데 필수적인 기술로 자리잡고 있다. 최근에는 분자 생물학의 발전 및 연구 기자재의 개발에 따라 유전자 수준에서의 조직배양 관련 기작의 연구가 가능하리라고 보며 이와 더불어 발생학적인 면에서의 깊이 있는 연구도 시작될 것으로 본다. 이러한 연구들이 계속적으로 이루어질 때 식물조직배양도 지금과는 달리 생물공학 분야 전반에 걸친 파급 효과를 가지며 특히 식물 관련 기초 및 응용 분야에서 확고한 자리를 차지하게 될 것으로 믿는다.
Ⅳ. 참고SITE
1. http://www.ajou.ac.kr/~biotech/study/study2.htm
2. http://www.nexgenbiotech.com/plant-dna/plant.html
3. http://pharmacy.snu.ac.kr/huhoon/lab/interest.htm
4. http://www.kcja-h.ed.kyongbuk.kr/newmat/jojik.htm
5. http://sh76.hihome.com/ImportedFiles/biology-tissucult.htm

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식물유전공학,   식물조직배양,   식물조직배양의 종류