Agrobacterium Caracteristici, Morfologie, Boli și Tratament

Agrobacterium este un gen de bacterii Gram-negative capabile să provoace boli în plante prin transferul de ADN. Transferul de ADN permite modificarea plantei destinat pentru a permite exprimarea informațiilor genetice ale bacteriilor. Datorită acestor bacterii din acest gen sunt numite uneori "inginerii genetici ai naturii".

Sexul Agrobacterium este considerată în prezent invalidă, iar speciile care îl conțin au fost relocate, în majoritate, în genul Rhizobium. Acest ultim gen era inițial construit pentru a conține bacterii endosimbiotice ale plantelor. Aceste bacterii ajută la fixarea azotului de către plantele asociate, în principal leguminoasele.

index

• 1 Caracteristici
• 2 Morfologia
• 3 Taxonomie și sistematică
• 4 Boli provocate
• 5 Forme de contagiune
• 6 Tratament
• Patogenicitatea la om
• 8 Agrobacterium și utilizările sale în biotehnologie
• 9 Referințe

caracteristici

Ele nu formează spori, sunt gram-negativi, aerobi. Ei produc reacție acidă în prezența manitolului. Ei nu produc acid sau gaz în mediu de glucoză-peptonă.

Ei sunt capabili să inducă autoproliferarea tumorilor în plante. Această capacitate se datorează transferului genetic al unei mici regiuni a ADN transportate în genele Inductori ai tumorii (Ti) sau ai Inductorilor de rădăcini (Ri).

Specii de Agrobacterium ei invadează prin răni, coroana, rădăcinile și tulpinile multor dicotiledonate și a unor plante de gimnospermă. Transferul genetic are ca rezultat exprimarea în planta de primire a proprietăților particulare ale bacteriilor.

morfologie

Bacteriile din acest gen au forma unor bastoane mici, scurte (0,5-1,0 x 1,2-3,0 μm). Ele sunt mobile de prezența a 1-4 localizate lateral flagella. Dacă prezintă un singur flagel, fixarea lor poate fi laterală sau polară.

Taxonomie și sistematică

Sexul Agrobacterium a fost propus de Conn (1942) pentru a include două specii patogene atribuite anterior Phytomonas: A. tumefaciens și A. rhizogenes și o specie nepatogenă, A. radiobacter.

Ulterior, speciile au fost adăugateAgrobacterium rubi, A. vitis și A. larrymoorei datorită capacității sale de a produce boli în plante.

Studii genetice ale diferitelor specii deAgrobacterium a arătat că capacitatea de a produce boli de A. tumefaciens (producător de tumori) sau de A. rhizogenes (producător de rădăcini) ar putea fi transferat între tulpini de Agrobacterium, sau pierdut. Mai târziu, sa demonstrat că această capacitate de a produce boli provine din transferul de plasmide.

Specii de Agrobacterium și Rhizobium Ele sunt foarte asemănătoare unul cu celălalt. Singura diferență sistematică înregistrată între aceste gene este interacțiunea lor patogenă, în cazul Agrobacterium, sau simbiotice (cele ale genuluiRhizobium) cu plantele.

Acest lucru și faptul că capacitatea de a Agrobacterium pentru a produce boli pot fi pierdute sau transferate, a condus mulți autori să se alăture ambelor sexe într-unul singur (Rhizobium).

Boli care provoacă

Specii de Agrobacterium acestea pot avea o capacitate mare de a produce boli pe plante. Acestea produc două tipuri principale de boli.

Agrobacterium tumefaciens (în prezent Rhizobium radiobacter) produce tumori sau ghirlande în rădăcinile și trunchiul numeroaselor specii de gimnospermă, plante monocotiledonate și dicotiledonate, incluzând cel puțin 40 de specii de interes comercial.

Agrobacterium rhizogenes (în prezent Rhizobium rhizogenes), pe de altă parte, cauzează o creștere neobișnuită a rădăcinilor în unele plante dicotiledonate (boala rădăcină păroasă sau rădăcina păroasă).

Forme de contagiune

Răspândirea bolilor poate apărea fie prin soluri cu tulpini patogene, fie prin răspândirea materialului contaminat. Pentru ca tulpinile să aibă capacitatea de a produce boli, trebuie să aibă plasmide particulare. Aceste plasmide se numesc plasmidele Ti (inductori ai tumorilor) sau plasmidele Ri (inductori ai creșterii rădăcinii).

În timpul procesului de infectare, un segment de plasmidă Ti sau Ri, numit T-ADN (transfer ADN) este transportat de la bacterie la planta destinatară.

ADN-ul T din bacterii pătrunde în nucleul celulelor plantei și este integrat în ADN-ul plantei. Ca rezultat, celulele de plante sunt transformate genetic, ceea ce permite exprimarea informațiilor genetice ale ADN-ului T din bacterii. Expresia ADN bacterian conduce la creșterea tumorii sau la înrădăcinarea anormală.

Tumorile sau branhiile produse de A. tumefaciens în unele cazuri nu au efecte nocive asupra plantelor. În alte cazuri, acestea pot determina reducerea creșterii și chiar moartea plantei infectate.

Această boală a proliferat în ultimii ani datorită schimbului și comercializării plantelor cu boala, dar fără semne vizibile.

Efectul bolii rădăcinii păroase asupra plantei infectate este puțin cunoscut. Unii autori au arătat că formarea de rădăcini secundare indusă de A. rhizogenes Poate avea efecte benefice asupra plantei infectate.

tratament

Tratamentul bolii biliari ar trebui să fie preventiv. În caz de infecție, dezvoltarea bolii va progresa uneori indiferent de prezența bacteriilor care cauzează boala.

Aplicarea produselor împotriva bacteriilor din cupru și înălbitor poate reduce populația de A. tumefaciens pe suprafața plantelor. Un alt mecanism de tratament preventiv este aplicarea de tulpini non-patogene ale bacteriilor care concurează cu tulpinile patogene.

Pentru tratamentul curativ al bolii coroanei, pot fi utilizați compuși chimici pe bază de creozot, soluții pe bază de cupru și oxidanți puternici.

Deoarece nu există dovezi ale efectelor nocive ale bolii rădăcinii păroase asupra plantei infectate, nu există un tratament specific împotriva acesteia

Patogenicitatea la om

deși Agrobacterium Este cunoscută în principal pentru faptul că este patogenă pentru plante, poate afecta în cele din urmă oamenii. La om, ei o consideră ca fiind un organism contaminant sau cu o capacitate scăzută de a produce boli.

Cu toate acestea,A. tumefaciens poate fi responsabil pentru infecțiile nosocomiale la pacienții cu sisteme imunitare slăbite. Printre bolile prin aceasta bacterie sunt infecțiile asociate catetere venoase centrale, peritonite, infecții ale sângelui, inflamarea endocardului, inflamația vezicii biliare și infecții ale tractului urinar.

Agrobacterium Poate fi rezistent la antibiotice multiple, inclusiv cotrimoxazol și tetraciclină. Singura terapie de succes până în prezent este cefotaxima pentru tratamentul inflamației vezicii biliare.

Agrobacterium și utilizările sale în biotehnologie

Capacitatea de a Agrobacterium pentru a transfera gene la plante și ciuperci a fost folosit ca un instrument în ingineria genetică pentru a face îmbunătățiri genetice în plante.

Cu toate acestea, această capacitate pentru a transforma organismele gazdă nu este limitată la plante. Multe alte organisme eucariote și chiar prokaryote pot fi manipulate în condiții de laborator pentru a fi transformate genetic Agrobacterium.

Multe specii de drojdii și ciuperci au fost transformate într-un laborator folosind Agrobacterium. Cercetatorii au realizat de asemenea transformarea algelor, a celulelor de mamifere si a bacteriilor Gram-pozitive Streptomyces lividans.

referințe

1. Agrobacterium. În Wikipedia. Adus pe 13 septembrie 2018 de la wikipedia.org.
2. T. Tzfira, V. Citovsky, Eds (2008). Agrobacterium: De la biologie la biotehnologie. Springer, New York. 1-735.
3. R. Cain (1988). Un caz de septicemie cauzată de Agrobacterium radiobacter. Jurnalul infecției.
4. M. Hulse, S. Johnson, P. Ferrieri (1993). Agrobacterium infecții la om: experiență la un spital și revizuire. Boli infecțioase clinice.
5. A. Ziemienowicz (2001). Odiseea lui Agrobacterium T-ADN. Acta Biochimica Polonica.
6. H. Hwang, S.B. Gelvin, E.M. Lai (2015). Editorial: "Agrobacterium biologia și aplicarea acesteia la producția transgenică de plante "Frontiere in Plant Science.
7. W. Nester (2015). Agrobacterium: inginer genetic al naturii Frontiere în știința plantelor.