Agrobakteri omadused, morfoloogia, haigused ja ravi



Agrobacterium on Gram-negatiivsete bakterite perekond, mis on võimeline DNA ülekandes taimedes haigusi tekitama. DNA ülekanne võimaldab vastuvõtva taime modifitseerimist, et võimaldada bakterite geneetilise informatsiooni ekspressiooni. Selle perekonna baktereid nimetatakse mõnikord "looduse geneetilisteks insenerideks"..

Sugu Agrobacterium seda peetakse praegu kehtetuks ja seda sisaldavad liigid on ümber paigutatud, peamiselt perekonda Rhizobium. See viimane perekond püstitati algselt taimede endosümbiotiliste bakterite sisaldamiseks. Need bakterid aitavad kaasa seotud taimede, peamiselt kaunviljade lämmastiku sidumisele.

Indeks

  • 1 Omadused
  • 2 Morfoloogia
  • 3 Taksonoomia ja süstemaatika
  • 4 põhjustatud haigused
  • 5 Infektsiooni vormid
  • 6 Ravi
  • 7 Patogeensus inimestel
  • 8 Agrobacterium ja selle kasutamine biotehnoloogias
  • 9 Viited

Omadused

Nad ei moodusta eoseid, nad on gramnegatiivsed, aeroobsed. Nad tekitavad mannitooli manulusel happelisi reaktsioone. Nad ei tooda glükoosi-peptooni keskkonnas hapet ega gaasi.

Nad on võimelised indutseerima kasvajate kasvajate enesevarustust. See võime tuleneb väikese piirkonna geneetilisest ülekandmisest geenides Kasvaja induktorid (Ti) või juurte induktoritest (Ri).

Liigi liigid | Agrobacterium nad tungivad läbi haavade, paljude kaheiduleheliste ja mõnede spordisaalide taimede võra, juured ja varred. Geneetiline ülekanne põhjustab bakterite konkreetsete omaduste ekspressiooni vastuvõtvas taimes.

Morfoloogia

Selle perekonna bakteritel on väikesed lühikesed kepid (0,5-1,0 x 1,2-3,0 μm). Nad on mobiilsed 1-4 külgsuunas asuva lipu olemasolu tõttu. Kui nad esitavad ühe lipukese, võib nende fikseerimine olla lateraalne või polaarne.

Taksonoomia ja süstemaatika

Sugu Agrobacterium Conn (1942) tegi ettepaneku kaasata kaks varem patogeenset liiki Phytomonas: A. tumefaciens ja A. rhizogenes ja mitte patogeensed liigid, A. radiobakter.

Hiljem lisati liigid  Agrobacterium rubi, A. vitis ja A. larrymoorei selle võime tõttu taimedes haigusi tekitada.

Erinevate liikide geneetilised uuringud Agrobacterium näitas, et võime toota haigusi A. tumefaciens (kasvajate tootja) või A. rhizogenes (juurte tootja) võib üle kanda Agrobacterium, või eksida Hiljem näidati, et see haiguste tekitamise võime tuleneb plasmiidide ülekandmisest.

Liigi liik Agrobacterium ja Rhizobium Nad on üksteisega väga sarnased. Ainsaks süstemaatiliseks erinevuseks nende perekondade vahel on nende patogeensed koostoimed Agrobacterium, või sümbiootikumid (perekonna klassid) Rhizobium) taimedega.

See ja asjaolu, et võime Agrobacterium haiguste tekkimise kaotamine või ülekandmine, viisid paljud autorid mõlema soo ühendamiseks üheks (Rhizobium).

Põhjustatud haigused

Liigi liik Agrobacterium neil on suur võime taimede haiguste tekitamiseks. Nad toodavad kahte peamist tüüpi haigusi.

Agrobacterium tumefaciens (praegu Rhizobium radiobakter) toodab paljude spordisaali, ühe- ja kahepoolsete taimede, sealhulgas vähemalt 40 kaubanduslikku huvi pakkuva liigi, juurtes ja kambrites kasvajaid või küünlaid.

Agrobacterium rhizogenes (praegu Rhizobium rhizogenes) seevastu põhjustab ebatavalist juurte kasvu mõnedes kahepoolsetes taimedes (karvase juurte haigus või karvane juur).

Nakkuse vormid

Haiguste levik võib toimuda nii pinnase kui patogeensete tüvede kaudu ja saastunud materjali leviku kaudu. Selleks, et tüved oleks võimelised haigusi tootma, peavad neil olema teatud plasmiidid. Neid plasmiide ​​nimetatakse plasmiidid Ti (kasvajate indutseerijad) või plasmiidid Ri (juurte kasvu indutseerijad)..

Infektsiooniprotsessi ajal transporditakse bakterist vastuvõtvasse tehasesse Ti- või Ri-plasmiidi segment, mida nimetatakse T-DNA-ks (siirdamis-DNA)..

Bakterite T-DNA tungib taime rakkude tuuma ja on integreeritud taime DNA-sse. Selle tulemusena on taimerakud geneetiliselt muundatud, mis võimaldab ekspresseerida bakterite T-DNA geneetilist informatsiooni. Bakteriaalne DNA ekspressioon toob kaasa kasvaja kasvu või ebanormaalse juurdumise.

Kasvajad või küünised, mida toodab A. tumefaciens mõnel juhul ei ole neil taimedele kahjulikku mõju. Muudel juhtudel võivad need põhjustada kasvu vähenemist ja isegi nakatunud taime surma.

See haigus on viimastel aastatel kasvanud tänu taimede vahetusele ja kommertsialiseerimisele, kuid ilma nähtavate nähtudeta..

Karvase juurehaiguse toime nakatunud taimedele on halvasti mõistetav. Mõned autorid on näidanud, et sekundaarsete juurte teke on põhjustatud A. rhizogenes võib olla positiivne mõju nakatunud taimedele.

Ravi

Sapipõie ravi peab olema ennetav. Infektsiooni korral võib haiguse areng mõnikord areneda olenemata haigust põhjustavate bakterite olemasolust.

Toodete kasutamine vasest ja valgendist valmistatud bakterite vastu võib vähendada. \ T A. tumefaciens taimede pinnal. Teine ennetava ravi mehhanism on patogeensete tüvedega konkureerivate bakterite mitte-patogeensete tüvede rakendamine..

Crown gall haiguse raviks võib kasutada kreosootidel põhinevaid keemilisi ühendeid, vase baasil põhinevaid lahuseid ja tugevaid oksüdeerijaid..

Kuna puuduvad tõendid karvase juurte haiguse kahjulike mõjude kohta nakatunud taimedele, ei ole selle vastu spetsiifilist ravi

Patogeensus inimestel

Kuigi Agrobacterium On teada, et see on taimedele patogeenne, see võib lõpuks mõjutada inimesi. Inimestel peavad nad seda saastavaks organismiks või vähese haigusvõimega.

Kuid, A. tumefaciens nõrgestatud immuunsüsteemiga patsientidel võib olla vastutav haiglaravi infektsioonide eest. Selle bakteri põhjustatud haiguste hulgas on keskvenoosse kateetri, peritoniidi, vere infektsioonide, endokardi põletiku, sapipõie põletiku ja kuseteede infektsioonide infektsioonid..

Agrobacterium See võib olla resistentne mitmete antibiootikumide suhtes, kaasa arvatud kotrimoxasool ja tetratsükliin. Ainus edukas ravi siiani on tsefotaksiim sapipõie põletiku raviks.

Agrobacterium biotehnoloogias

Võime Agrobacterium geenide ülekandmiseks taimedele ja seentele on geenitehnoloogia vahendina kasutatud taimede geneetilisi parendusi.

Kuid see võimeperemeesorganismide transformeerimiseks ei piirdu taimed. Paljud teised eukarüootsed ja isegi prokarüootsed organismid saab laboritingimustes manipuleerida geneetiliselt muundatavateks Agrobacterium.

Paljud pärmi- ja seente liigid on muundatud laboratooriumiks Agrobacterium. Teadlased on saavutanud ka vetikate, imetajate rakkude ja grampositiivsete bakterite transformatsiooni Streptomyces lividans.

Viited

  1. Agrobacterium. Wikipedias. Välja otsitud 13. septembril 2018 alates wikipedia.org.
  2. T. Tzfira, V. Citovsky, toimetajad (2008). Agrobacterium: Bioloogiast biotehnoloogiani. Springer, New York. 1-735.
  3. R. Cain (1988). -. \ T Agrobacterium radiobakter. Infektsiooniajakiri.
  4. M. Hulse, S. Johnson, P. Ferrieri (1993). Agrobacterium infektsioonid inimestel: kogemused ühes haiglas ja läbivaatamine. Kliinilised nakkushaigused.
  5. A. Ziemienowicz (2001). Odüsseia Agrobacterium T-DNA. Acta Biochimica Polonica.
  6. H. Hwang, S.B. Gelvin, E.M. Lai (2015). Toimetus: "Agrobacterium bioloogia ja selle kasutamine transgeensete taimede tootmisel "Piirid taimeteaduses".
  7. W. Nester (2015). Agrobacterium: looduse geneetiline insener Piirid taimeteaduses.