the choice of genes. Moreover, it needed to be shown that
the technology functioned equally well in agronomically
important rice genotypes for those areas with VAD, for
example, Indica rice varieties. In addition, questions had
to be answered on the effectiveness of the provitamin A
accumulated in grains to combat VAD. This is governed by
two parameters (besides those related to public acceptance): the amount of provitamin A in the grain and its
bioavailability. Several steps have been taken to meet
these criteria, both in the public sector as well as by the
private sector partner, Syngenta (http://www.Syngenta.
com; Box 3).
To produce GR suitable for deregulation, several
transformations were performed, continuing with Agrobacteria because of the more defined transgene integration pattern that this technique usually produces. In
the public sector, these transformation events were
conducted using the vector pCaCar (Figure 1), which
relied on the phosphomannose-isomerase (Positech
w
)
sugar-based selection system[3]as a replacement for the
antibiotic resistance gene used in the prototypes. These
transformation experiments showed that the principle of
GR was applicable to Indica varieties, such as IR64[4,5].
In parallel, Syngenta scientists produced many transformation events using the Javanica cultivar Cocodrie
with a modified vector in which CRTI was under
endosperm-specific promoter control (Figure 1,
pOGR011). By contrast, in public sector experiments,
this gene was controlled by the CaMV 35S promoter
(pCaCar). The transgenic plants produced by Syngenta
scientists were ultimately devoid of a selectable marker
gene because of the co-transformation technique
employed, thus allowing the removal of the marker gene
through selfing when integrated into different sites in the
genome. The finally chosen events are known as GR1 in
the Golden Rice Network (Box 3). They represent the bestinvestigated GR events available to date that have
undergone intense molecular characterization and evaluation, including the first field trial in 2004. These GR1
events showed significantly higher carotenoid contents,
up to 6.0mg/g, whereas the public sector events showed a
maximum of 1.6mg/g. Explanations for this difference
might lie in the use of a different promoter, the different
biochemical background of the cultivar used, or positional
effects and, thus, in the larger number of independent
transformation events produced. Subsequent introgression into different cultivars of rice, which is currently
underway, is expected to shed light on some of
these questions.
The amount of carotenoids formed in the prototype GR
(1.6mg/g) has been severely criticized, particularly in the
media and by opponents of the technology, even though a
socio-economicex anteimpact analysis (an estimation of
expected effects) carried out in the Philippines resulted in
a positive judgment on GR[6](additionalex antestudies
are underway in Bangladesh and India based on the now
improved provitamin A content in GR1 and GR2, see
below). Nevertheless, the past 3–4 years have been
dominated by experiments aimed at increasing the
provitamin A production in rice endosperm. Insufficient
knowledge of the rate-limiting steps in the provitamin A
pathway in rice endosperm led to three different
approaches being considered. One is to assume that the
amount of precursor molecules of geranylgeranyldiphosphate (GGPP) is limiting. Here, the enzyme
1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase (DXS) could be
the key enzyme because of its ability to link the primary
C3 metabolism to isoprenoid biosynthesis and its postulated function in regulating carotenoid biosynthesis [7].
The other two avenues considered were how to optimize
the introduced enzymes PSY and CRTI to increase their
expression level or enzymatic efficiency.
Considering how to increase the expression of CRTI
seemed reasonable because its low expression in the
prototype events rendered it undetectable in western
blots. This was significantly improved by using the vector
pFun3 (Figure 1), carrying a codon-optimized version of
CRTI under endosperm-specific promoter control. However, the carotenoid amount was not significantly
increased (S. Al-Babiliet al., unpublished). Similarly, the
introduction of DXS from daffodil in combination with
pFun3 using a co-transformation approach did not result
in the desired improvement. Thus, neither the flux of
carbon into prenyllipid synthesis nor the efficiency of
CRTI is the rate-limiting step in carotenoid synthesis
in GR.
This is corroborated by results obtained by Syngenta
scientists who focused on optimizing the expression of PSY
[8]. A side-by-side comparison of PSYs from different
plants was carried out in a maize tissue culture model
system, which revealed substantial differences in carotenoid accumulation. Moreover, those stemming from
known carotenoid overproducers, such as from daffodil
(used in all previous versions of GR), carrot and tomato,
were less effective, whereas there was a marked increase
in carotenoid biosynthesis with PSYs from Graminaceae
(i.e. rice itself or maize). These findings translated into
large increases in the amounts of carotenoids synthesized,
up to 37mg/g (of which 84% isb-carotene), which led to the
development of a new version of Golden Rice (GR2;
Figure 3) that relies on the maize PSY enzyme
(pSYN12424,Figure 1). This demonstrates that phytoene
synthesis is a rate-limiting step in rice and also helps to
explain why the experiments to optimize CRTI transgene
expression did not yield the desired effect on their own.
Similarly, there seems to be no shortage of GGPP as a
precursor, which might enable further increases in
provitamin A content, if required. Thus, the situation
seems somewhat similar to the one found with transgenic
canola, which relied on the overexpression of a bacterial
PSY to increase carotenoid content markedly[9]. However, the overall biochemistry might not be comparable
because the rice grain is not an oil-rich seed and the need
for additional desaturase activity has been demonstrated
in rice.
b-Carotene is also known as provitamin A because after
absorption it undergoes central enzymatic cleavage by a
recently identified oxygenase [10] to yield vitamin A.
ทางเลือกของยีน นอกจากนี้ มันจำเป็นที่จะแสดงที่
เทคโนโลยีแยกอย่างเท่าเทียมกันดีใน agronomically
สำคัญข้าวศึกษาจีโนไทป์ในพื้นที่กับ VAD สำหรับ
ตัวอย่าง พันธุ์ข้าว Indica นอกจากนี้ มีคำถาม
การตอบเกี่ยวกับประสิทธิผลของ provitamin A
สะสมในธัญพืชประจัญ VAD นี้อยู่ภายใต้
พารามิเตอร์ที่สอง (นอกที่เกี่ยวข้องกับสาธารณะยอมรับ): จำนวน provitamin A ในของเมล็ดข้าวและ
ชีวปริมาณออกฤทธิ์ มีการดำเนินการหลายขั้นตอนเพื่อตอบสนอง
เกณฑ์เหล่านี้ ทั้งในภาคเช่นกันโดย
พันธมิตรภาคเอกชน Syngenta (http://www.Syngenta.
com กล่องที่ 3) .
การผลิตเหมาะสำหรับเสรี GR หลาย
แปลงดำเนิน ต่อกับ Agrobacteria เพราะรูปรวม transgene กำหนดขึ้นซึ่งเทคนิคนี้มักจะก่อให้เกิด ใน
ภาครัฐ เหตุการณ์การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ถูก
ดำเนินใช้ pCaCar เวกเตอร์ (รูป 1), ซึ่ง
อาศัยในไอโซเม phosphomannose-อเรส (Positech
w
)
ตามน้ำตาลเลือกระบบ [3] แทน
ยีนต้านทานยาปฏิชีวนะที่ใช้ในแบบตัวอย่าง เหล่านี้
แปลงทดลองพบว่าหลักการของ
GR ถูกใช้กับพันธุ์ Indica เช่น IR64 [4,5] .
ขนาน Syngenta นักวิทยาศาสตร์ผลิตเหตุการณ์การเปลี่ยนแปลงหลายที่ใช้ Javanica cultivar Cocodrie
กับเวกเตอร์แก้ไข CRTI ที่อยู่ภายใต้
เอนโดสเปิร์มเฉพาะโปรโมเตอร์ควบคุม (รูปที่ 1,
pOGR011) โดยคมชัด ในการทดลองภาครัฐ,
ยีนนี้ถูกควบคุม โดย promoter
(pCaCar) CaMV 35S พืชถั่วเหลืองผลิต โดย Syngenta
นักวิทยาศาสตร์ถูกสุด devoid ของเครื่องหมายเลือก
ยีนเนื่องจากเทคนิคการแปลงร่วม
จ้าง เทียบเอาของยีนเครื่องหมาย
ผ่าน selfing เมื่อรวมอยู่ในไซต์ที่แตกต่างกันในการ
จีโนม เหตุการณ์สุดท้ายท่านจะเรียกว่า GR1 ใน
เครือข่ายข้าวทอง (3 กล่อง) แทนเหตุการณ์ bestinvestigated GR ที่ว่างวันที่
เปลี่ยนจำแนกโมเลกุลที่รุนแรงและการประเมิน รวมทั้งทดลองใช้ฟิลด์แรกในปี 2004 GR1 เหล่านี้
เหตุการณ์ที่แสดงให้เห็นว่าเนื้อหา carotenoid อย่างมีนัยสำคัญ,
ถึง 6.0 mg/g ในขณะที่แสดงให้เห็นว่าเหตุการณ์ในภาครัฐการ
จำนวน 1.6 มิลลิกรัม/กรัมคำอธิบายสำหรับความแตกต่างนี้
อาจอยู่ในการใช้โปรโมเตอร์ต่าง ต่าง ๆ
ชีวเคมีเบื้องหลังของ cultivar ใช้ หรือตำแหน่ง
ผลและ จึง ในจำนวนอิสระใหญ่
เหตุการณ์การเปลี่ยนแปลงที่ผลิตได้ Introgression ต่อเป็นพันธุ์ต่าง ๆ ของข้าว ซึ่งขณะนี้
ระหว่างดำเนิน คาดว่าจะหลั่งน้ำตาแสงในบาง
คำถามเหล่านี้
จำนวน carotenoids ที่เกิดขึ้นในต้นแบบวิพากษ์ GR
(1.6mg/g) มีการรุนแรงวิจารณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน
สื่อ และฝ่ายตรงข้ามของเทคโนโลยี แม้การ
วิเคราะห์สังคม economicex anteimpact (การประเมินของ
คาดว่าผล) จำหน่ายในฟิลิปปินส์ส่งผลให้
พิพากษา GR เป็นบวก [6] (additionalex antestudies
ระหว่างดำเนินในบังกลาเทศและอินเดียอยู่ในขณะ
ดู provitamin ปรับปรุงเนื้อหาใน GR1 GR2
ด้านล่าง) อย่างไรก็ตาม 3-4 ปีได้
ครอบงำ โดยทดลองที่มุ่งเพิ่มการ
provitamin ผลิตในเอนโดสเปิร์มข้าว พอ
อัตราจำกัดความรู้ขั้นตอนใน provitamin A
ทางเดินในเอนโดสเปิร์มข้าวนำไปสามแตกต่าง
แจ้งการพิจารณา หนึ่งคือคิดไปว่าการ
มีการจำกัดจำนวนสารตั้งต้นโมเลกุลของ geranylgeranyldiphosphate (GGPP) ที่นี่ synthase enzyme
1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate (DXS) อาจ
เอนไซม์สำคัญเนื่องจากความสามารถในการเชื่อมโยงหลัก
เผาผลาญ C3 isoprenoid สังเคราะห์และทำหน้าที่ในการควบคุมการสังเคราะห์ carotenoid [7] postulated.
avenues สองอื่น ๆ ที่ถือว่ามีวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพ
เอนไซม์นำม.จว.และ CRTI เพื่อเพิ่มความ
นิพจน์ระดับ หรือเอนไซม์ในระบบประสิทธิภาพการ
พิจารณาวิธีการเพิ่มค่าของ CRTI
ดูเหมือนสมเหตุสมผลเนื่องจากนิพจน์ของต่ำ
กิจกรรมต้นแบบแสดงสามคในตะวันตก
blots อย่างมีนัยสำคัญนี้ถูกปรับปรุง โดยใช้เวกเตอร์
pFun3 (รูปที่ 1), ดำเนินการรุ่นที่ปรับรหัสพันธุกรรมของ
CRTI ภายใต้การควบคุมของโปรโมเตอร์เฉพาะเอนโดสเปิร์ม อย่างไรก็ตาม carotenoid จำนวนไม่มาก
เพิ่ม (อัล-Babiliet S. al. ยกเลิกประกาศ) ในทำนองเดียวกัน
แนะนำ DXS จาก daffodil ร่วมกับ
pFun3 ใช้ไม่ได้ผลวิธีแปลงร่วม
ในการปรับปรุงที่คุณต้องการ ดังนั้น ทั้งการไหลของ
คาร์บอนในการสังเคราะห์ prenyllipid หรือประสิทธิภาพของ
CRTI คือ ขั้นตอนการจำกัดอัตราการสังเคราะห์ carotenoid
ในกลุ่ม
นี้เป็น corroborated โดยผลที่ได้รับ โดย Syngenta
นักวิทยาศาสตร์ที่มุ่งเน้นในการปรับค่าของม.จว.
[8] เปรียบเทียบด้านข้างโดยด้านข้างของ PSYs จากต่าง
พืชทำออกในรูปข้าวโพดเยื่อ
ระบบ carotenoid สะสมพบต่างเปิดเผย นอกจากนี้ ผู้อันเนื่องมาจาก
เรียก carotenoid overproducers เช่นจาก daffodil
(ใช้ในรุ่นก่อนหน้าทั้งหมดของ GR), แครอทและมะเขือเทศ,
ได้มีประสิทธิภาพน้อยลง ในขณะที่มีการเพิ่มเครื่องหมาย
ในสังเคราะห์ carotenoid กับ PSYs จาก Graminaceae
(ข้าวเช่นในข้าวโพดหรือตัวเอง) แปลผลการวิจัยเหล่านี้
เพิ่มขึ้นจำนวน carotenoids สังเคราะห์,
ถึง 37 mg/g (ของที่ 84% isb-นสูง), ซึ่งนำไปสู่การ
พัฒนาเวอร์ชันใหม่ของข้าวทอง (GR2;
3 รูป) ที่อาศัยเอนไซม์ม.จว.ข้าวโพด
(pSYN12424 รูปที่ 1) นี้แสดงให้เห็นว่า phytoene
สังเคราะห์เป็นขั้นตอนที่จำกัดอัตราข้าว และยัง ช่วยในการ
อธิบายเหตุผลทดลองปรับ CRTI transgene
นิพจน์ไม่ได้ผลตอบแทนต้องผลของตนเอง.
ในทำนองเดียวกัน มีน่าจะ ไม่ขาดแคลน GGPP เป็นการ
สารตั้งต้น ซึ่งอาจเปิดเพิ่มเติม
เนื้อหา provitamin A ถ้าต้องการ ดังนั้น สถานการณ์
ดูเหมือนค่อนข้างคล้ายกับที่พบกับถั่วเหลือง
คาโนลา ซึ่งอาศัยใน overexpression ของแบคทีเรีย
ม.จว.เพื่อเพิ่มเนื้อหา carotenoid อย่างเด่นชัด [9] อย่างไรก็ตาม ชีวเคมีโดยรวมอาจไม่เทียบเท่า
เนื่องจากเมล็ดข้าวไม่มีเมล็ดอุดมไปด้วยน้ำมันและต้อง
สำหรับ desaturase เพิ่มเติม การแสดงกิจกรรม
ในข้าว
บีแคโรทีนเรียกว่า provitamin A เนื่องจากหลังจาก
ดูดซึมทนี้ปริเอนไซม์ในระบบกลางโดยการ
เพิ่ง ระบุ oxygenase [10] ให้วิตามินเอ
การแปล กรุณารอสักครู่..
