Que sont les plastes?

Les plastes sont des structures spécialisées au sein des cellules végétales qui fabriquent et stockent les aliments et les pigments pour la cellule.On pense que cela a évolué à partir d'organismes unicellulaires indépendants qui vivaient symbiotiquement avec des plantes il y a plus d'un milliard d'années, ils contiennent un grand nombre de gènes et fabriquent un certain nombre de protéines.Il y a beaucoup d'intérêt à utiliser des plastes comme usines pour produire des protéines qui sont d'intérêt pharmaceutique.

Les plastes les plus connus sont les chloroplastes, qui sont le site de la photosynthèse.D'autres incluent des chromoplastes qui stockent des pigments, tels que les caroténoïdes, qui sont responsables des fruits et des fleurs colorants.Les leucoplastes stockent l'amidon, les lipides ou les protéines mdash;Toutes les sources alimentaires potentielles.Les racines de rangement, comme les pommes de terre et les carottes, peuvent contenir des leucoplastes pleins d'amidon.Les types de plastides peuvent interconvertir, devenant d'autres types de plastes, selon l'état de la cellule.

Les chloroplastes contiennent la chlorophylle pigmentaire, qui absorbe la lumière et donne une couleur verte aux feuilles.La chlorophylle capture l'énergie de la lumière du soleil et l'utilise pour diviser l'hydrogène de l'oxygène dans l'eau.Cela produit l'oxygène que les humains et les animaux respirent.L'hydrogène est incorporé dans le dioxyde de carbone de l'air.Ce processus de photosynthèse produit le glucose et d'autres composés que la plante utilise pour le métabolisme.

Les tissus végétaux peuvent avoir un grand nombre de plastes dans leur cytoplasme;Une cellule peut en avoir plus de 50.Ceux-ci se forment à partir de la division des plastes existants et ne sont hérités que d'un parent.

Les plastes ont une double membrane interne qui les sépare du reste de la cellule.Dans cette membrane se trouvent de nombreuses fonctionnalités spécialisées, comme une série de membranes supplémentaires et le plastome , ou l'ADN total du plastide.Ce génome plastide code environ 100 des gènes nécessaires au plaste, mais les autres sont codés par le noyau des cellules.Ainsi, le plastide n'est pas totalement indépendant du reste de la cellule, même s'il se divise séparément.

Il existe des recherches agressives pour utiliser les chloroplastes comme source de production de composés biologiques, tels que les enzymes et les anticorps.La transformation des plastides a un grand avantage sur les méthodes traditionnelles des usines d'ingénierie génétiquement, car les plastes ne sont pas trouvés dans le pollen dans la plupart des cas.Ainsi, ils ne devraient pas se propager aux plantes voisines et les plantes génétiquement modifiées seraient isolées.Cela devrait aider à soulager les préoccupations concernant la propagation des gènes modifiés dans l'environnement.

L'introduction des gènes dans le plaste est beaucoup plus compliquée que les méthodes traditionnelles d'introduction de gènes dans le noyau des cellules, car chaque cellule peut avoir plus de 1000 plastomes.Chacun doit être modifié de la même manière pour que cette technique réussisse.Lors du succès, cependant, le gène introduit peut représenter jusqu'à 25% de toutes les protéines cellulaires.De plus, les plantes sont capables de modifier les protéines que les bactéries ne peuvent pas, ce qui leur donne un avantage sur la production dans les systèmes de surexpression bactérienne.

Plusieurs espèces végétales différentes ont fait transformer avec succès leurs plastes.La transformation plastique des embryons végétaux, ou jeunes cellules, est souvent réalisée avec un pistolet à particules.Cette technique recouvre les particules d'or ou de tungstène avec de l'ADN puis les tire dans le tissu.L'ADN utilisé est un plasmide, une unité circulaire d'ADN contenant le gène souhaité.Il contiendra également une séquence d'ADN qui lui permet de se reproduire dans la cellule, et un gène pour la résistance aux antibiotiques pour identifier les cellules transformées.