Agrobacterium-egenskaper, morfologi och sjukdomar

3704
Basil Manning

Agrobacterium Det är ett släkte av gramnegativa bakterier som kan orsaka sjukdom hos växter genom överföring av DNA. DNA-överföring möjliggör modifiering av mottagarväxten för att möjliggöra uttryck av bakteriens genetiska information. På grund av detta kallas bakterier av detta släkte ibland "naturens genetiska ingenjörer.".

Könet Agrobacterium den anses för närvarande ogiltig och arten som innehöll den har för det mesta flyttats till släktet Rhizobium. Det senare släktet uppfördes ursprungligen för att innehålla endosymbiotiska växtbakterier. Dessa bakterier hjälper kvävefixering av associerade växter, främst baljväxter.

Mekanism för överföring av genetisk information om Agrobacterium. Hämtad från commons.wikimedia.org

Artikelindex

  • 1 Funktioner
  • 2 Morfologi
  • 3 Taxonomi och systematik
  • 4 Sjukdomar orsakade
  • 5 Former av smitta
  • 6 Behandling
  • 7 Patogenicitet hos människor
  • 8 Agrobacterium och dess användning inom bioteknik
  • 9 Referenser

Egenskaper

De bildar inte sporer, de är gramnegativa, aeroba. De producerar en syrareaktion i närvaro av mannitol. De producerar inte syra eller gas i ett glukos-peptonmedium.

De kan inducera självförökning av tumörer i växter. Denna kapacitet beror på den genetiska överföringen av en liten region av DNA som bärs i tumörinducerande (Ti) eller rotinducerande (Ri) gener..

Arter av Agrobacterium De invaderar genom sår, kronan, rötterna och stjälkarna hos många dikotor och några gymnospermväxter. Genöverföring resulterar i att bakteriernas speciella egenskaper uttrycks i mottagarväxten.

Morfologi

Bakterier av detta släkte har formen av små, korta stavar (0,5-1,0 x 1,2-3,0 μm). De är mobila på grund av förekomsten av 1-4 flageller i sidled. Om de presenterar en enda flagellum kan deras fixering vara lateral eller polär.

Taxonomi och systematik

Könet Agrobacterium föreslogs av Conn (1942) att inkludera två patogena arter som tidigare tilldelats Phytomonas: A. tumefaciens Y A. rhizogenes och en icke-patogen art, A. radiobakterier.

Senare tillsattes arten  Agrobacterium rubi, A. vitis Y A. larrymoorei på grund av dess förmåga att orsaka växtsjukdomar.

Genetiska studier av olika arter av Agrobacterium visade att förmågan att producera sjukdomar i A. tumefaciens (producent av tumörer) eller A. rhizogenes (rotproducerande) kunde överföras mellan stammar av Agrobacterium, eller gå vilse. Det visades senare att denna förmåga att producera sjukdomar kommer från överföringen av plasmider.

Arten av Agrobacterium Y Rhizobium de liknar varandra mycket. Den enda systematiska skillnaden mellan dessa släktingar är deras patogena interaktion, i fallet med Agrobacterium, eller symbiotiska (de av släktet Rhizobium) med växter.

Detta och det faktum att förmågan att Agrobacterium att producera sjukdomar kan gå förlorade eller överföras, vilket ledde till att många författare förenade båda könen till ett (Rhizobium).

Sjukdomar det orsakar

Arten av Agrobacterium de kan ha hög kapacitet att producera sjukdomar på växter. De producerar två huvudtyper av sjukdomar.

Agrobacterium tumefaciens (just nu Rhizobium radiobacter) producerar tumörer eller gallar på rötter och stammar av många arter av gymnosperm, monokotyledona och dikotyledona växter, inklusive minst 40 arter av kommersiellt intresse.

Agrobacterium rhizogenes (just nu Rhizobium rhizogenes), orsakar under tiden ovanlig rottillväxt i vissa tvåbladiga växter (hårrotsjukdom eller hårrotsjukdom).

Gallsjukdom i uvero. Hämtad från commons.wikimedia.org

Former av smitta

Spridningen av sjukdomar kan förekomma både genom jord med patogena stammar och genom spridning av förorenat material. För att stammarna ska ha förmåga att producera sjukdomar måste de ha särskilda plasmider. Dessa plasmider kallas Ti-plasmider (tumörinducerare) eller Ri-plasmider (rottillväxtinducerare)..

Under infektionsprocessen transporteras ett segment av Ti- eller Ri-plasmiden, kallat T-DNA (överförings-DNA) från bakterierna till mottagarväxten.

Bakteriens T-DNA tränger igenom kärnan i växtens celler och integreras med växtens DNA. Som ett resultat transformeras växtceller genetiskt, vilket möjliggör uttryck av genetisk information från bakteriens T-DNA. Bakteriellt DNA-uttryck leder till tumörtillväxt eller onormal förankring.

Tumörer eller gallor producerade av A. tumefaciens i vissa fall har de inte skadliga effekter på växter. I andra fall kan de orsaka tillväxtminskning och till och med döden hos den infekterade växten.

Denna sjukdom har ökat under de senaste åren på grund av utbyte och kommersialisering av växter med sjukdomen men utan synliga tecken på den..

Effekten av hårrotsjukdom på den infekterade växten är dåligt förstådd. Vissa författare har visat att sekundär rotbildning induceras av A. rhizogenes kan ha fördelaktiga effekter på den infekterade växten.

Behandling

Behandling av gallsjukdom bör vara förebyggande. Vid infektion kommer utvecklingen av sjukdomen ibland att utvecklas oavsett närvaron av bakterierna som orsakar sjukdomen..

Användningen av antibakteriella produkter tillverkade av koppar och blekmedel kan minska populationerna av A. tumefaciens på ytan av växter. En annan förebyggande behandlingsmekanism är appliceringen av icke-patogena stammar av bakterierna som konkurrerar med de patogena stammarna..

Kreosotbaserade kemikalier, kopparbaserade lösningar och starka oxidanter kan användas för botande behandling av krongallsjukdom..

Eftersom det inte finns några bevis för de skadliga effekterna av hårrotsjukdom på den infekterade växten, finns det ingen specifik behandling mot den.

Patogenicitet hos människor

Även om Agrobacterium Det är känt att det är patogent för växter, det kan så småningom påverka människor. Hos människor anses det vara en förorenande organism eller med låg kapacitet att producera sjukdom.

i alla fall, A. tumefaciens det kan vara ansvarigt för nosokomiella infektioner hos patienter med försvagat immunförsvar. Bland de sjukdomar som orsakas av denna bakterie är infektioner associerade med centrala venkatetrar, peritonit, blodinfektioner, inflammation i endokardiet, inflammation i gallblåsan och urinvägsinfektioner..

Agrobacterium det kan vara resistent mot flera antibiotika inklusive cotrimoxazol och tetracyklin. Den enda framgångsrika behandlingen hittills är cefotaxim för behandling av gallblåsinflammation..

Agrobacterium och dess användning inom bioteknik

Kapaciteten på Agrobacterium att överföra gener till växter och svampar har använts som ett verktyg inom genteknik för att göra genetiska förbättringar hos växter.

Men denna förmågaatt transformera värdorganismer är inte begränsat till växter. Många andra eukaryota och till och med prokaryota organismer kan manipuleras under laboratorieförhållanden för att genetiskt transformeras av Agrobacterium.

Många arter av jäst och svamp har transformerats i laboratoriet med hjälp av Agrobacterium. Forskare har också uppnått transformation av alger, däggdjursceller och gram-positiva bakterier. Streptomyces lividans.

Referenser

  1. Agrobacterium. På Wikipedia. Hämtad den 13 september 2018 från wikipedia.org.
  2. T. Tzfira, V. Citovsky, Eds (2008). Agrobacterium: Från biologi till bioteknik. Springer, New York. 1-735.
  3. R. Cain (1988). Ett fall av septikemi orsakad av Agrobacterium radiobacter. Journal of Infection.
  4. M. Hulse, S. Johnson, P. Ferrieri (1993). Agrobacterium infektioner hos människor: erfarenhet på ett sjukhus och granskning. Kliniska infektionssjukdomar.
  5. A. Ziemienowicz (2001). Odyssey av Agrobacterium T-DNA. Acta Biochimica Polonica.
  6. H. Hwang, S.B. Gelvin, E.M. Lai (2015). Ledare: "Agrobacterium biologi och dess tillämpning på transgen växtproduktion "Frontiers in Plant Science.
  7. W. Nester (2015). Agrobacterium: naturens genetiska ingenjör. Gränser inom växtvetenskap.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.