Bιοτεχνολογικές εφαρμογές- Α

Bιοτεχνολογικές εφαρμογές- Α ιαγονιδιακά Φυτά με βελτιωμένα αγρονομικά χαρακτηριστικά Ανθεκτικότητα σε ζιζανιοκτόνα Ανθεκτικότητα σε έντομα Ανθεκτικότητα σε ασθένειες (βακτήρια, μύκητες, ιοί) Αντοχή σε περιβαλλοντικές καταπονήσεις

ιαγονιδιακά φυτά με ανθεκτικότητα σε ζιζανιοκτόνα Γιατί αυτά; ο μηχανισμός δράσης συγκεκριμένων ζιζανιοκτόνων και τα μεταβολικά μονοπάτια που επηρέαζαν ήταν γνωστά (ετερογενής ομάδα ενώσεων) τα βιολογικά εργαλεία για την επιτυχία της ανθεκτικότητας υπήρχαν: ανθεκτικά βακτήρια, ποικιλίες με αντοχή επιλεγμένες σε ιστοκαλλιέργειες, ανθεκτικές καλλιέργειες και ζιζάνια στον αγρό η ανθεκτικότητα ήταν δυνατή με τη μεσολάβηση ενός μοναδιαίου γονιδίου, το οποίο χρησιμοποιείται και ως δείκτης επιλογής εμπορικοί λόγοι

ζιζάνια εχθροί άνθρωπος ασθένειες

Στρατηγικές 1. Αποτοξικοποίηση ζιζανιοκτόνου με εισαγωγή γονιδίων βακτηριακής (κυρίως) ή φυτικής προέλευσης απαραίτητες ιδιότητες γονιδίων απόλυτη εξειδίκευση μονογονιδιακός χαρακτήρας να μην απαιτεί πολύπλοκα συνένζυμα καλή ενζυμική κινητική απουσία τοξικότητας του προϊόντος αντίδρασης 2. Υπερπαραγωγή της φυσιολογικής, μη-τροποποιημένης πρωτεϊνηςστόχου 3. Τροποποίηση της πρωτεϊνης-στόχου γνωστή η βιοχημική θέση δρασης δυνατότητα στη μοριακή μηχανική τροποποίησης? εντοπισμός σε υποκυτταρικά διαμερίσματα πολυμερή ένζυμα εν είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τον τρόπο δράσης 4. Ενίσχυση της αποτοξικοποίησης από ενδογενείς μηχανισμούς του φυτού (κυτοχρωμα P450, μεταφεράση S της γλουταθειόνης, GST)

Ανθεκτικότητα στο glufosinate (phoshinopthricin)- BASTA bar / pat acetyltransferase Bialaphos Phosphinothricin (glufosinate) στρατηγική 1: εισαγωγή γονιδίων αποτοξικοποίησης βακτηριακής προέλευσης

Ανθεκτικότητα σε sulphonylureas/ imidazolinones Λευκίνη Βαλίνη Acetolactate synthase Ισολευκίνη

Ανθεκτικότητα σε sulphonylureas/ imidazolinones στρατηγική 1: εισαγωγή γονιδίων από βακτήρια, ζύμες και φυτά στρατηγική 3: τροποποίηση πρωτεϊνης στόχου Ser621 Asn621 Zhu et al, 1999: Targeted manipulation of maize genes in vivo using chimeric RNA/DNA oligonucleotides. PNAS, 96, 8786-73

Bιοσύνθεση αρωματικών αμινοξέων φωσφορική ερυθρόζη φωσφοενολπυροσταφυλικό οξύ σικιμικό glyphosate EPSP συνθάση 5 ενολπυροσταφυλσικιμ 3-φωσφορικό

Ανθεκτικότητα στο glyphosate (Roundup) 3 φωσφο σικιμικό οξύ φωσφοενολπυροσταφυλικό οξύ παρεμπόδιση glyphosate

Ανθεκτικότητα στο glyphosate στρατηγική 2: υπερέκφραση μη τροποποιημένου φυτικού γονιδίου στρατηγική 3: υπερέκφραση τροποποιημένης πρωτεϊνης-στόχου Gly96Ala/ Pro101Ala Rice actin Maize CTP Maize mutant EPSPS T102I/ P106S 3 nos αλλά και στρατηγική 3 σε συνδυασμό με καταβολισμό του glyphosate (GOΧ: οξειδάση του glyphosate αμινομεθυλφωσφονικό οξύ + γλυοξυλικό οξύ

Glyphosate inhibits rust diseases in glyphosate-resistant wheat and soybean Paul C. C. Feng*, G. James Baley, William P. Clinton*, Greg J. Bunkers*, Murtaza F. Alibhai*, Timothy C. Paulitz, and Kimberlee K. Kidwell *Monsanto Biotechnology Research, St. Louis, MO 63017; Department of Crop and Soil Sciences, Washington State University, Pullman, WA 99164-6420; and Root Disease and Biological Control Research Unit, Agricultural Research Service, U.S. Department of Agriculture, Pullman, WA 99164-6430 17290 17295 PNAS November 29, 2005 vol. 102 no. 48

ιαγονιδιακά φυτά με ανθεκτικότητα σε έντομα Κύριες κατηγορίες εντόμων-εχθρών: Lepidoptera Diptera Orthoptera Homoptera Coleoptera

Στρατηγικές εισαγωγή γονιδίων βακτηριακής προέλευσης B. thuringiensis: cry γονίδια insecticidal crystal protein (ICP/ Cry/ Bt/ δ-ενδοτοξίνη) προκαλούν ωσμωική λύση επιθηλιακών κυττάρων του εντερικού σωλήνα των εντόμων Καμία επίπτωση σε άλλους οργανισμούς τουλάχιστον 40 διαφορετικές οικογένειες γονιδίων

Ανάπτυξη εμπορικών σειρών Ποιότητα του επιθυμητού χαρακτηριστικού Αριθμός και σταθερότητα ενθέσεων του διαγονιδίου Σταθερότητα, επιπεδο και σχέδιο της έκφρασης

Εταιρεία Τrade name Bt πρωτείνη Καλλιέργεια Εντομο-εχθρός Μοnsanto New-Leaf Cry3A πατάτα Colorado beetle Monsanto Bollgard Cry1Ac βαμβάκι Tobaco budworm cotton bollworm pink booworm Monsanto YieldGard Cry1Ab(Μοn810) καλαμπόκι European corn borer Novartis Knockout (Bt11) Mycogen NaturGard (Bt176) Dekalb Bt-Xtra Cry1Ac καλαμπόκι European corn borer Aventis StarLink Cry9C καλαμπόκι European corn borer Mycogen HerculexI Cry1F καλαμπόκι Εuropean corn borer Pioneer Monsanto Cry3Bb καλαμπόκι Corn rootworm larvae http://www.pewagbiotech.org/search/starlink/starlink.pdf

Aνάπτυξη ανθεκτικότητας απο τα έντομα στις Bt και στρατηγικές αντιμετώπισης πυραμίδα γονιδίων με διασταύρωση διαφορετικών διαγονιδιακών σειρών δημιουργία χειμαρικών πρωτεϊνών με γενετική μηχανική Integrated Pest Management (IPM) και σχέδια διαχείρισης ανθεκτικότητας π.χ. στρατηγική καταφυγίου

Aνθεκτικότητα σε ιούς Με υπερέκφραση των CP (coat protein) σε διαγονιδιακά φυτά Anti-sense RNA/ Ribozymes Gene silencing

Aνθεκτικότητα σε ιούς Με υπερέκφραση των CP (coat protein) σε διαγονιδιακά φυτά

Εμπορικές σειρές (CPMR) Αsgrow Independence zucchini yellow mosaic potyvirus ZYMV Liberator watermelon mosaic 2 potyvirus WMV-2 Freedom cucumber mosaic cucumovirus CMV Destiny Cornel papaya ringspot potyvirus PRSV

Eπικινδυνότητα Ανασυνδυασμός ανάμεσα σε RNA μόρια από διαφορετικούς ιούς Transcapsidation (heterologous encapsidation/genome masking) Π.χ. PVY-O / PVY-N (phenotypic mixing) AlMV / CMV aphid-transmissible plum pox potyvirus PPV /non-aphid transmissible ZYMV **

ιαγονιδιακά φυτά με aντοχή σε συνθήκες καταπόνησης (abiotic stess) Έντονο φως Ζιζανιοκτόνα Οζον Θερμότητα Κρύο Πάγος Ξηρασία Αλατότητα } Θερμικό στρες Στρες έλλειψης νερού Πλημμύρες Βαρέα Μέτταλα ROS Reactive Oxygen (και από βιοτικό στρες) Species Οξειδωτικό στρες

Στρες έλλειψης νερού Ωσμωπροστατευτικά (ωσμωλύτες) Χαμηλού μοριακού βάρους Σάκχαρα/αλκοόλες (μανιτόλη, σορβιτόλη, τρεχαλόζη, φρουκτάνες) και Προλίνη, ενώσεις τεταρτοσθενούς αμμωνίας (μπεταϊνη)

Στρες έλλειψης νερού και αντιμετώπισή του σε διαγονιδιακά φυτά Ωσμωπροστατευτικά (ωσμωλύτες) Χαμηλού μοριακού βάρους Σάκχαρα/αλκοόλες (μανιτόλη, σορβιτόλη, τρεχαλόζη, φρουκτάνες) και Προλίνη, ενώσεις τεταρτοσθενούς αμμωνίας (μπεταϊνη) Να/Η antiport πρωτείνες του χυμοτοπίου Π.χ. ΑtNHX1 (πρωτείνη μεταφοράς) / AVP1 (πυροφωσφατάση /αντλία Η+) Ρυθμιστικά στοιχεία και μεταγραφικοί παράγοντες Π.χ. COR ρεγουλόνιο: CRT/LTRE/DRE στοιχείο και CBF 1-3/DREB1A HSE ρεγουλόνιο

Oξειδωτικό στρες Προκαλείται από δραστικές μορφές οξυγόνου (reactive oxygen species- ROS) - οξείδωση ξενοβιοτικών, πολυμερισμος λιγνίνης -εκταταμένες βλάβες στα κύτταρα: οξειδωση λιπιδίων, τροποποιήσεις αμινοξέων και πολυπεπτιδικών αλυσίδων, αλλαγές ηλεκτρικών φορτίων, πρωτεόλυση, αποδόμηση DNA κτλ. Αντιοξειδωτικά στα φυτά - Ασκορβικό οξύ (βιταμίνη C) - Γλουταθειόνη (Glu-Cys-Gly) - α-τοκοφερόλη (βιταμίνη Ε) - καροτενοειδή (C40 ισοπρενοειδή- καροτένια και ξανθοφύλλες)

Δισμουτάση του υπεροξειδίου

Oξειδωτικό στρες και αντιμετώπισή του σε διαγονιδιακά φυτά Υπερέκφραση ενζύμων που συμμετέχουν στις αντιδράσεις αποτοξίνωσης απο ROS Πχ. ισμουτάση του υπεροξειδίου (Μn-, Cu-, Fe-) Yπερπαραγωγή αντιοξειδωτικών Π.χ. Υπεροξειδάση του ασκορβικού, υπεροξειδάση της γλουταθειόνης και αναγωγάσης της γλουταθειόνης

Bιοτεχνολογικές εφαρμογές- Β Διαγονιδιακά φυτά με βελτιωμένα χαρακτηριστικά ποιότητας και απόδοσης προϊόντων (τροποποίηση μεταβολισμού) Μεταβολισμός λιπιδίων Μεταβολισμός υδατανθράκων Δευτερογενής μεταβολισμός Aποθηκευτικές πρωτεϊνες Σύσταση πρωτεϊνών Βιοσύνθεση αμινοξέων Φωτοσύνθεση

Bιοσύνθεση λιπαρών οξέων Ακετυλο-CoA Mαλονυλο-CoA ACCase Καρβοξυλάση του ακετυλοcoa

Bιοσύνθεση λιπαρών οξέων στα πλαστίδια των φυτικών κυττάρων 16:0-ACP 18:1-ACP (από αποκορεσμάση)

Γενετική τροποποίηση μεταβολισμού λιπιδίων Βελτίωση των υπαρχόντων λιπιδικών προϊόντων Παραγωγή καινοφανών λιπιδικών προϊόντων Παραγωγή λιπαρών οξέων με μικρότερες αλειφατικές αλυσίδες Π.χ. C8-C14 coconut / palm kernels (λαουρικό οξύ, 12:0 με υπερέκφραση θειοεστεράσης που υδρολύει Lauroyl-ACP σε ελαιοκράμβη) Παραγωγή λιπαρών οξέων με μεγαλύτερες αλειφατικές αλυσίδες Π.χ. C22:1Δ13 ερουκικό οξύ Τροποποίηση του βαθμού κορεσμού Π.χ. Αύξηση στεατικού οξέος (18:0) σε σχέση με το ολεϊκό (19:1Δ9) με antisense γονίδιο της Δ9 desaturase Aύξηση του ολεϊκού σε σχέση με το λινολεϊκό με σίγηση (συν-καταστολή) γονιδίου της Δ12 desaturase (88%) Παραγωγή σπάνιων λιπαρών οξέων Π.χ. Πετροσελινικό οξύ (18:1Δ6) γ-λινολενικό (18:3Δ6,9,12), αραχιδονικό (20:4Δ5,8,11,14) με υπερέκφραση κατλλήλων desaturases από άλλους οργανισμούς π.χ. Mortierella alpina

Bιοσύνθεση πολυακόρεστων λιπαρών οξέων με πολύ μακριές αλειφατικές αλυσίδες-lcpufa (ω3 /ω6) σε διαγονιδιακά φυτά ΕΡΑ αραχιδονικ Domergue et al, 2005

Γενετική τροποποίηση μεταβολισμού υδατανθράκων Αύξηση της συσώρευσης αμύλου και υδατοδιαλυτών σακχάρων (σουκρόζη/ φρουκτόζη/ παλατινόζη) Τροποποίηση της δομής αμύλου Παραγωγή καινοφανών υδατοδιαλυτών υδατανθράκων (κυκλοδεξτρίνη, ολιγοφρουκτάνες, τρεχαλόζη)

Bιοσύνθεση υδατανθράκων Άμυλο Αμυλόζη- Αμυλοπηκτίνη

Φωσφορική εξόζη Πυροφωσφορυλάση της ADP-γλυκόζης ΑDP-γλυκόζη SS/GBSS (α (1 4)) SBE (α (1 6)) Αμυλόζη Αμυλοπηκτίνη

Bιοσύνθεση υδατανθράκων Άμυλο Αμυλόζη- Αμυλοπηκτίνη

Ολιγοφρουκτάνη (levans, inulins) Μαννιτόλη Πινιτόλη Τρεχαλόζη Κυκλοδεξτρίνη

Φρουκτάνες: πολυμερή φρουκτόζης που συντιθονται από σουκρόζη με τη δράση των φρουκτοσυλτρανσφερασών

Πολυ-/ ολιγο-φρουκτάνες Nutraceuticals Βιομηχανία -SST (sucrose-sucrose fructosyltransferase -FFT (fructan-fructan fructosyltransferase Υπερέκφραση σε καπνό /πατάτα - sacb B. subtilis (levansucrase) - ftf Streptomyces spp. με την ενσωμάτωση και αλληλουχιών για έκφραση στα χυμοτόπια Yπερέκφραση σε καλαμπόκι -sacb B. Amyloliquifaciens Yπερέκφραση σε τεύτλο - sst αγκινάρα (fructan beet)

Αποθηκευτικές πρωτεϊνες αλβουμίνες γλοβουλίνες (vicilin, legumin, phaseolin) προλαμίνες (gliadin, zein, avenin, hordein) γλουτελίνες (glutenin, hordenin) δικότυλα μονοκότυλα

Γενετική τροποποίηση σύστασης πρωτεϊνών Εμπλουτισμός ενδογενών πρωτεινών με τα απαραίτητα αμινοξέα Π.χ. Phasolin / vicilin με μεθειονίνη Δημιουργία συνθετικών πρωτεϊνών από συνθετικά γονίδια (Κeeler et al, 1997, Plant Molecular Biology, 34:15-29) Υπερέκφραση γονιδίων άλλων φυτών που κωδικοποιούν πρωτεϊνες πλουσιες σε απαραίτητα αμινοξέα σε καλαμποκι, σογια, λουπινα, ρύζι Π.χ. Zein 25% Met, prolamin 20% Met, Brazil nut albumin 18% Met/ 8% Cys, glycinin 11.5% lysine, chymotrypsin inhibitor 2 lysine-rich

Περιορισμοί Επίπεδα έκφρασης, σταθερότητα και αναδίπλωση των τροποποιημένων πρωτεϊνών Χρήση εξειδικευμένων προαγωγέων (σπόρων, πλαστιδίων) Εισαγωγή πεπτιδίων στις μη συντηρημένες περιοχές των αποθηκευτικών πρωτεϊνών Χαμηλό περιεχόμενο στα απαραίτητα αμινοξέα Τροποποίηση βιοσυνθετικών μονοπατιών των αμινοξέων - Συνολική περιεκτικότητα σε θείο: σταθερή - Ελάττωση της περιεκτικότητας ενδογενών πρωτεϊνών και της βλάστησης και ζωτικότητας των σπόρων -Aλλεργίες

Δευτερογενείς μεταβολίτες

Δευτερογενής μεταβολισμός Τερπενοειδή (terpenoids) Μονοτερπένια (άρωμα, γεύση) Αιθέρια έλαια, Taxol, καροτενοειδή, καουτσουκ Φαινυλπροπανοειδή (phenylpropanoids) φλαβονοειδή, ανθοκυανίνες, ισοφλαβονοειδή, λιγνίνη Αλκαλοειδή (alkaloids): κωδεϊνη, καφεϊνη, σκοπολαμίνη

Golden Rice

Βιοσύνθεση καροτενοειδών Phytoene synthase Phytoene desaturase ζ-carotene desaturase lycopene Lycopene β-cyclase β- carotene Καροτενοειδή ξανθοφύλλες

Phytoene synthase Phytoene desaturase Carotene desaturase ζ carotene desaturase Carotene cis-trans isomerase

Constructs in Golden Rice Daffodil phytoene synthase psy Daffodil lycopene β-cyclase lcy Rice glutelin promoter Gtl Bacterial carotene desaturase gene ctr1 Hygromycin-resistance gene aphiv

τερπενοειδή

Phenylalanine PAL cinnamate C4H 4- coumarate Βιοσύνθεση ανθοκυανινών (φλαβονοειδή)

Σύνθεση ανθοκυανινών

Bιοτεχνολογικές εφαρμογές- Γ Διαγονιδιακά φυτά για παραγωγή προϊόντων (molecular farming/ μοριακή αγροκαλλιέργεια) Εμβόλια- Αντισώματα- άλλα Φαρμακευτικά προϊόντα Βιομηχανικά ένζυμα Bιοπλαστικά

Πλεονεκτήματα Μεγάλη βιομάζα με μικρό κόστος επέκτασης παραγωγής Απουσία παθογόνων και μη επιθυμητών DNA αλληλουχιών Ορθή μετα-μεταφραστική τροποποίηση πρωτεϊνών (αναδίπλωση, αποθήκευση για σταθερότητα, γλυκοσυλίωση??? κτλ) Ο καθαρισμός δεν είναι απαραίτητος

Προβλήματα Γλυκοσυλίωση Διαφυγή διαγονιδίων και επιπτώσεις στο περιβάλλον Είσοδος στις τροφικές αλυσίδες περιορισμός στις μονάδες παραγωγής χρήση επαγώγιμων συστημάτων έκφρασης χρήση φαινοτυπικών δεικτών

Στρατηγικές για μαζική παραγωγή πρωτεινών Σταθερή έκφραση κυρίως υπό εξειδικευμένους για ιστούς και υποκυτταρικά οργανίδια προαγωγείς (σπόροι, κόνδυλοι, ER, πλαστίδια, σύντηξη με πρωτεϊνες έκκρισης, ολεοσίνες κτλ) Πχ παραγωγή hirudin σε ελαιοσωμάτια Brassica napus σε σύντηξη με ολεοσίνη από Arabidopsis Παροδική έκφραση με χρήση ιών ως φορείς

Βιομηχανικά Ένζυμα Avidin/ β-glucuronidase trypsin κυτταρινάσες ξυλανάσες υπεροξειδάση της λιγνίνης α-αμυλάση β-γλουκανάση φυτάση

εξαφωσφορική ινοσιτόλη

Eμβόλια- Αντισώματα- άλλα Φαρμακευτικά προϊόντα Eμβόλια Aνασυνδυασμένη πρωτείνη Φυτό Άνθρωπος E. coli enterotoxin B καπνός Vibrio cholerae CtoxA / CtoxB πατάτα Hepatitis B envelope surface prot. πατάτα Norwalk virus capsid prot. πατάτα Rabies virus glycoprotein ντομάτα Ζώα Foot and mouth virus VP1 μηδική Porcine coronavirus glycoprotein καλαμποκι Mink enteritis virus VP2 φασόλι Canine parvovirus VP2 Arabidopsis Daniell et al, Trends in Plant Science, 2001, 6, 219-226

Eμβόλια- Αντισώματα- άλλα Φαρμακευτικά προϊόντα Αντισώματα Φυτό Αντίσωμα Ig Streptococcus mutans καπνός siga (hybrid) SA I/II (τερηδόνα) S.mutans SA I/II (CaroRX) καπνός IgG (guy s 13) Surface antigen (καρκίνος εντέρου) καπνός IgG Co17-1A Herpes simplex virus σόγια IgG (anti HSV-2) Single-chain Fv Lymphoma καπνός scfv (38C13) Carcinoembryonic antigen δημητριακά scfvt84.66

Παραγωγή siga Σταθερή έκφραση υπό 35S και στόχευση στο ER για ορθή σύνδεση, γλυκοσυλίωση κτλ

Παραγωγή scfv Παροδική έκφραση με χρήση ιικού TMV φορέα σε μη διαγονιδιακά φυτά Έναρξη μετάφρασης scfv Πεπτίδιο οδηγός α-αμυλάσης (έκκριση)

Eμβόλια- Αντισώματα- άλλα Φαρμακευτικά προϊόντα Φαρμακευτικά προϊόντα Προέλευση Aνασυνδυασμένη πρωτείνη Φυτό Εφαρμογή Άνθρωπος Protein C καπνός αnticoagulant β-interferon ρύζι/καπνός θεραπεία ηπατίτιδας serum albumin καπνός haemoglobin α/β καπνός hototrimeric collagen καπνός antitrypsin ρύζι cystic fibrosis apotrinin καλαμπόκι μεταμοσχεύσεις lactoferrin πατάτα αντιμικροβιακή ACE ντομάτα hypertension enkephalin Arabidopsis opiate Hirudo medicinalis hirudin ελαιοκράμβη anticoagulant Trichosanthes kirilowwii trichosanthin καπνός θεραπεία καρκίνου, HIV

Human insulin from Arabidopsis thaliana seeds

Βιοπλαστικά Πολυ υδροξυ αλκανικά οξέα Πολυ υδροξυ βουτυρικό οξύ

phaa, phab, phac από Alcaligenes eutrophus σε Arabidopsis (xλωροπλάστες) Υπό CaMV σε Gossypium (ίνες) Υπό εξειδικευμένο προαγωγέα από Ralstonia eutropha σε Βrassica (λευκοπλάστες) Υπό 12-υδροξυλάση ολεϊκού

Απορρύπανση Βιοαποδόμηση οργανικών διαλυτών / φυτοφαρμάκων/ πετρελαϊκών προϊόντων Απομάκρυνση βαρέων μετάλλων (Ni, Zn, Cd, As, Se) Αυξημένη αντοχή και συσσώρευση είτε με υπερπαραγωγή χηλικών μορίων (κιτρικού, φυτοχηλίνες, μεταλλοθειονίνες, φυτοσιδηροφόρα, φυτοφερριτίνη) είτε με υπερέκφραση μεταφορέων μετάλλων (π.χ. υδράργυρος)

phytovolatilization Λυάση (στο κυτταρικο τοιχωμα)

Μονοπάτι βιοσύνθεσης gossypol

Bιοτεχνολογικές εφαρμογές- Γ Διαγονιδιακά φυτά με τροποποιημένα αναπτυξιακά χαρακτηριστικά Μορφολογία Άνθηση Βλάστηση σπόρων Ανδροστειρότητα Φυτοχρώματα

Moρφολογία Διακλάδωση βλαστού Ύψος φυτών Μορφολογία ανθεων

Ύψος φυτού Τροποποίηση βιοσύνθεσης γιββεριλινών (υπερέκφραση ή γονιδιακή σίγηση GA 20-oxidase, GA3 hydroxylase) Tροποποίηση απόκρισης στις γιββεριλλίνες (Atgai αρνητική ρύθμιση στο μονοπάτι μεταγωγής του σήματος GA) Υπερέκφραση rol A, B, C Agrobacterium tumefaciens Τροποποίηση φυτοχρώματος (phya, B,)

+ GA

Bλάστηση σπόρων Τροποποίηση βιοσύνθεσης ΑΒΑ (γονίδια ενζύμων με ρόλο στην ομοιόσταση της ορμόνης (υπερέκφραση ή γονιδιακή σίγηση zeaxanthin epoxidase= λήθαργος)

Ανδροστειρότητα και συστήματα παραγωγής υβριδίων Kαταστροφή-Aπενεργοποίηση των σχετικών ιστών του φυτού (Rnase I/ Barnase Αspergillus/ Bacillus υπό ιστοειξιδικευμένους προαγωγείς ΤΑ29, Πρόωρη έκκριση καλλάσης (γλουκανάση) ) Παρεμπόδιση της σύνθεσης φλαβονοειδών (σίγηση CHS van der Meer et al, Plant Cell, 1992, 4: 253-262) Τροποποίηση ορμονικής ισορροπίας στους σχετικούς ιστούς (rolb Agrobacterium rhizogenes υπό ιστοειξιδικευμένους προαγωγείς tap1) Tροποποίηση της μεταγωγής του σήματος για την αναπτυξιακή πορεία των σχετικών ιστών (calcium/calmodulin-dependent protein kinase) *** Στρατηγικές ανδροστειρότητας υπό συνθήκες