Karakteristike, morfologija, bolesti i liječenje agrobakterija



Agrobacterium je rod Gram-negativnih bakterija koje mogu uzrokovati bolesti u biljkama putem prijenosa DNA. Prijenos DNA omogućuje modifikaciju biljke primatelja kako bi se omogućila ekspresija genetske informacije o bakterijama. Zbog ove bakterije ovog roda ponekad se nazivaju "genetskim inženjerima prirode".

Spol Agrobacterium trenutno se smatra nevažećim, a vrste koje su ga sadržavale premještene su, uglavnom u rod Rhizobium. Ovaj posljednji rod je izvorno podignut kako bi sadržavao endosimbiotske bakterije biljaka. Ove bakterije pomažu pri fiksiranju dušika povezanim biljkama, uglavnom mahunarkama.

indeks

  • 1 Značajke
  • 2 Morfologija
  • 3 Taksonomija i sustavnost
  • 4 uzrokovane bolesti
  • 5 Oblici infekcije
  • 6 Liječenje
  • 7 Patogenost u ljudi
  • 8 Agrobacterium i njegova uporaba u biotehnologiji
  • 9 Reference

značajke

Oni ne tvore spore, oni su gram-negativni, aerobni. Oni proizvode kiselinsku reakciju u prisutnosti manitola. Oni ne proizvode kiselinu ili plin u mediju glukoza-pepton.

Oni su u stanju potaknuti samoproliferaciju tumora u biljkama. Ta sposobnost je posljedica genetskog prijenosa male regije DNA koja se prenosi u genima Induktori tumora (Ti) ili Induktori korijena (Ri)..

Vrste Agrobacterium Napadaju ih kroz rane, krunu, korijenje i stabljike mnogih dikotilida i nekih biljaka. Genetski prijenos rezultira ekspresijom određenih svojstava bakterija u biljci koja ih prima.

morfologija

Bakterije ovog roda imaju oblik malih, kratkih štapića (0.5-1.0 x 1.2-3.0 μm). Oni su pokretni uz prisustvo 1-4 bočno locirane flagele. Ako se radi o jednom flagelu, njihova fiksacija može biti lateralna ili polarna.

Taksonomija i sustavnost

Spol Agrobacterium Conn (1942) predložio je da uključi dvije patogene vrste koje su prethodno bile dodijeljene Phytomonas: A. tumefaciens i A. rhizogenes i nepatogene vrste, A. radiobacter.

Kasnije su dodane vrste  Agrobacterium rubi, A. vitis i A. larrymoorei zbog svoje sposobnosti da proizvodi bolesti u biljkama.

Genetičke studije različitih vrsta Agrobacterium Pokazalo se da je sposobnost za proizvodnju bolesti A. tumefaciens (proizvođač tumora) ili A. rhizogenes (proizvođač korijena) može se prenijeti između sojeva Agrobacterium, ili se izgubite Kasnije je pokazano da ta sposobnost proizvodnje bolesti dolazi od prijenosa plazmida.

Vrste Agrobacterium i Rhizobium Vrlo su slične jedna drugoj. Jedina sustavna razlika zabilježena između tih rodova je njihova patogena interakcija u slučaju Agrobacterium, ili simbiotski (oni iz roda Rhizobium) s biljkama.

To i činjenica da je sposobnost da Agrobacterium može uzrokovati gubitak ili prenošenje bolesti, naveli mnoge autore da ujedine oba spola u jedan (Rhizobium).

Bolesti uzrokovane

Vrste Agrobacterium mogu imati visoki kapacitet za proizvodnju bolesti na biljkama. Oni proizvode dvije glavne vrste bolesti.

Agrobacterium tumefaciens (trenutno Rhizobium radiobacterproizvodi tumore ili škrge u korijenu i deblu brojnih vrsta gimnospermskih, monokotiledonih i dvosupnih biljaka, uključujući najmanje 40 vrsta komercijalnog interesa.

Agrobacterium rhizogenes (trenutno Rhizobium rhizogenes), s druge strane, uzrokuje neuobičajen rast korijena u nekim dikotilnim biljkama (bolest dlakavog korijena ili dlakavog korijena).

Oblici zaraze

Širenje bolesti može se dogoditi i kroz tlo s patogenim sojevima i kroz širenje kontaminiranog materijala. Da bi sojevi imali sposobnost da proizvode bolesti oni moraju posjedovati određene plazmide. Ovi plazmidi se nazivaju plazmidi Ti (induktori tumora) ili plazmidi Ri (induktori rasta korijena)..

Tijekom procesa infekcije, segment plazmida Ti ili Ri, nazvan T-DNA (transfer DNA), transportira se iz bakterije u biljku koja prima.

T-DNA bakterije prodire u jezgru stanica biljke i integrirana je u DNA biljke. Kao rezultat toga, biljne stanice su genetski transformirane, što omogućuje izražavanje genetske informacije o T-DNA bakterija. Ekspresija bakterijske DNA dovodi do rasta tumora ili abnormalnog ukorjenjivanja.

Nastali tumori ili škrge A. tumefaciens u nekim slučajevima nemaju štetne učinke na biljke. U drugim slučajevima mogu uzrokovati smanjenje rasta, pa čak i smrt zaražene biljke.

Ta se bolest posljednjih godina povećala zbog razmjene i komercijalizacije biljaka s bolešću, ali bez vidljivih znakova..

Učinak bolesti dlakavih korijena na zaraženu biljku slabo se razumije. Neki autori su pokazali da je stvaranje sekundarnih korijena izazvano A. rhizogenes može imati blagotvoran učinak na zaraženu biljku.

liječenje

Liječenje žučnih bolesti mora biti preventivno. U slučaju infekcije, razvoj bolesti će ponekad napredovati bez obzira na prisutnost bakterija koje uzrokuju bolest.

Primjena proizvoda na bakterije od bakra i izbjeljivača može smanjiti populaciju bakterija A. tumefaciens na površini biljaka. Drugi mehanizam preventivnog liječenja je primjena nepatogenih sojeva bakterija koji se natječu s patogenim sojevima..

Za kurativno liječenje bolesti krunskih žuči mogu se koristiti kemijski spojevi na bazi kreozota, otopine na bazi bakra i jaki oksidanti..

Budući da na zaraženim biljkama nema dokaza o štetnim učincima dlakavih bolesti korijena, protiv njega nema specifičnog tretmana

Patogenost u ljudi

ipak Agrobacterium Poznato je uglavnom zbog toga što je patogeno za biljke, može na kraju utjecati na ljude. Kod ljudi ga smatraju organizmom koji zagađuje okoliš ili ima mali kapacitet za proizvodnju bolesti.

međutim, A. tumefaciens mogu biti odgovorni za bolničke infekcije u bolesnika s oslabljenim imunološkim sustavom. Među bolestima koje uzrokuje ova bakterija su infekcije povezane s centralnim venskim kateterima, peritonitisom, infekcijama krvi, upalom endokardija, upalom žučnog mjehura i infekcijama urinarnog trakta..

Agrobacterium Može biti otporan na višestruke antibiotike, uključujući cotrimoxazol i tetraciklin. Jedina uspješna terapija do danas je cefotaksim za liječenje upale žučnog mjehura.

Agrobacterium i njegova uporaba u biotehnologiji

Sposobnost da Agrobacterium Prijenos gena na biljke i gljive korišten je kao alat u genetskom inženjeringu za genetska poboljšanja u biljkama.

Međutim, ta sposobnostza transformiranje organizama domaćina nije ograničeno na biljke. Mnogi drugi eukariotski i čak prokariotski organizmi mogu se manipulirati u laboratorijskim uvjetima kako bi ih genetski transformirali Agrobacterium.

Mnoge vrste kvasca i gljiva pretvorene su u laboratorij Agrobacterium. Istraživači su također postigli transformaciju algi, stanica sisavaca i Gram-pozitivnih bakterija Streptomyces lividans.

reference

  1. Agrobacterium. U Wikipediji. Preuzeto 13. rujna 2018. s wikipedia.org.
  2. T. Tzfira, V. Citovsky, Eds (2008). Agrobacterium: Od biologije do biotehnologije. Springer, New York. 1-735.
  3. R. Cain (1988). Slučaj septicemije uzrokovan Agrobacterium radiobacter. Časopis za infekciju.
  4. M. Hulse, S. Johnson, P. Ferrieri (1993). Agrobacterium infekcije u ljudi: iskustvo u jednoj bolnici i pregled. Kliničke infektivne bolesti.
  5. A. Ziemienowicz (2001). Odiseja od Agrobacterium T-DNA. Acta Biochimica Polonica.
  6. H. Hwang, S.B. Gelvin, E.M. Lai (2015.). Uvodnik: "Agrobacterium biologija i njezina primjena na transgeničnu biljnu proizvodnju "Granice u biljnoj znanosti.
  7. W. Nester (2015.). Agrobacterium: genetski inženjer prirode Granice u biljnoj znanosti.