Značilnosti, morfologija, bolezni in zdravljenje agrobakterij



Agrobacterium je rod Gram-negativnih bakterij, ki lahko povzročajo bolezni pri rastlinah s prenosom DNA. Prenos DNK omogoča spreminjanje rastlin prejemnika, da se omogoči izražanje genetskih informacij o bakterijah. Zaradi te bakterije tega rodu se včasih imenujejo "genetski inženirji narave"..

Spol Agrobacterium trenutno se šteje za neveljavno in vrste, ki so jih vsebovale, so se preselile, večinoma v rod Rhizobium. Ta zadnji rod je bil prvotno postavljen tako, da je vseboval endosimbiotične bakterije rastlin. Te bakterije pomagajo pri fiksiranju dušika s pomočjo povezanih rastlin, predvsem stročnic.

Indeks

  • 1 Značilnosti
  • 2 Morfologija
  • 3 Taksonomija in sistematika
  • 4 Bolezni, povzročene
  • 5 Oblike okužbe
  • 6 Zdravljenje
  • 7 Patogenost pri ljudeh
  • 8 Agrobacterium in njegove uporabe v biotehnologiji
  • 9 Reference

Funkcije

Ne tvorijo spore, so gramnegativne, aerobne. Proizvajajo kislo reakcijo v prisotnosti manitola. Ne proizvajajo kisline ali plina v mediju glukoza-pepton.

Sposobni so inducirati samoproliferacijo tumorjev v rastlinah. Ta sposobnost je posledica genetskega prenosa majhne regije DNA, ki se prenaša v genu Induktorji tumorja (Ti) ali Induktorjev korenin (Ri)..

Vrste. \ T Agrobacterium Vdirajo skozi rane, krono, korenine in stebla mnogih dikotilij in nekaterih gnosperastih rastlin. Zaradi genetskega prenosa se v sprejemni rastlini izrazijo posebne lastnosti bakterij.

Morfologija

Bakterije tega rodu imajo obliko majhnih, kratkih palic (0,5-1,0 x 1,2-3,0 μm). Mobilne so s prisotnostjo 1-4 bočno lociranih flagel. Če predstavljajo en žogico, je lahko njihovo fiksiranje stransko ali polarno.

Taksonomija in sistematika

Spol Agrobacterium Conn (1942) je predlagal vključitev dveh patogenih vrst, ki so bile prej dodeljene Phytomonas: A. tumefaciens in A. rhizogenes in nepatogene vrste, A. radiobacter.

Kasneje so bile dodane vrste  Agrobacterium rubi, A. vitis in A. larrymoorei zaradi svoje sposobnosti proizvajanja bolezni v rastlinah.

Genetske študije različnih vrst. \ T Agrobacterium pokazala, da je sposobnost za proizvodnjo bolezni A. tumefaciens (proizvajalec tumorjev) ali A. rhizogenes (proizvajalec korenin) se lahko prenaša med sevi. \ t Agrobacterium, ali se izgubite Kasneje je bilo dokazano, da ta sposobnost povzročanja bolezni prihaja iz prenosa plazmidov.

Vrsta vrste Agrobacterium in Rhizobium So si zelo podobni. Edina sistemska razlika med temi rodovi je njihova patogena interakcija v primeru. \ T Agrobacterium, ali simbiotične (tiste iz rodu Rhizobium) z rastlinami.

To in dejstvo, da je sposobnost Agrobacterium lahko povzroči izgubo ali prenašanje bolezni, so mnoge avtorje pripeljale do združitve obeh spolov v eno (Rhizobium).

Bolezni povzročene

Vrsta vrste Agrobacterium imajo lahko visoko zmogljivost za proizvodnjo bolezni na rastlinah. Proizvajajo dve glavni vrsti bolezni.

Agrobacterium tumefaciens (trenutno Rhizobium radiobacter) proizvaja tumorje ali škrge v koreninah in deblu številnih vrst gnospermoskih, enoplodnih in dikotilnih rastlin, vključno z najmanj 40 vrstami komercialnega interesa..

Agrobacterium rhizogenes (trenutno Rhizobium rhizogenes) povzroča nenavadno rast korenin v nekaterih dikotilnih rastlinah (bolezen dlakaste korenine ali dlakavih korenin).

Oblike okužbe

Razširjanje bolezni se lahko pojavi tako v tleh s patogenimi sevi kot tudi s širjenjem kontaminiranega materiala. Da imajo sevi zmožnost proizvajanja bolezni, morajo imeti določene plazmide. Te plazmide imenujemo plazmidi Ti (induktorji tumorjev) ali plazmidi Ri (induktorji rasti korenin)..

Med procesom okužbe se segment plazmida Ti ali Ri, imenovan T-DNA (transfer DNA), prenaša iz bakterije v sprejemno rastlino.

T-DNA bakterije prodre v jedro celic rastline in je integrirana v DNK rastline. Posledično so rastlinske celice genetsko transformirane, kar omogoča izražanje genetskih informacij o T-DNA bakterij. Ekspresija bakterijske DNK povzroči rast tumorja ali nenormalno navijanje.

Tumorje ali škrge, ki jih proizvaja A. tumefaciens v nekaterih primerih nimajo škodljivih učinkov za rastline. V drugih primerih lahko povzročijo zmanjšanje rasti in celo smrt okužene rastline.

Ta bolezen se je v zadnjih letih razširila zaradi izmenjave in komercializacije rastlin z boleznijo, vendar brez vidnih znakov..

Učinek dlakave bolezni korenin na okuženo rastlino je slabo razumljen. Nekateri avtorji so pokazali, da je nastanek sekundarnih korenin povzročil A. rhizogenes lahko blagodejno vpliva na okuženo rastlino.

Zdravljenje

Zdravljenje žolčnih bolezni mora biti preventivno. V primeru okužbe bo razvoj bolezni včasih napredoval ne glede na prisotnost bakterij, ki povzročajo bolezen.

Uporaba izdelkov proti bakterijam iz bakra in belila lahko zmanjša populacije A. tumefaciens na površini rastlin. Drugi mehanizem preventivnega zdravljenja je uporaba nepatogenih sevov bakterij, ki tekmujejo s patogeni sevi..

Za zdravljenje kronične žolčne bolezni lahko uporabimo kreozotne kemične spojine, raztopine na osnovi bakra in močne oksidante..

Ker na okuženi rastlini ni dokazov o škodljivih učinkih dlakavih bolezni, proti njej ni posebne obravnave

Patogenost pri ljudeh

Čeprav Agrobacterium Znano je predvsem, da je patogen za rastline, lahko na koncu vpliva na ljudi. Pri ljudeh ga obravnavajo kot onesnaževalni organizem ali z nizko zmogljivostjo za povzročanje bolezni.

Vendar pa, A. tumefaciens lahko povzročijo bolnišnične okužbe pri bolnikih z oslabljenim imunskim sistemom. Med boleznimi, ki jih povzroča ta bakterija, so okužbe, povezane s centralnimi venskimi katetri, peritonitisom, krvnimi okužbami, vnetjem endokardija, vnetjem žolčnika in okužbami sečil..

Agrobacterium Lahko je odporna na več antibiotikov, vključno s cotrimoxazolom in tetraciklinom. Do danes je edino uspešno zdravljenje cefotaksim za zdravljenje vnetja žolčnika.

Agrobacterium in njegove uporabe v biotehnologiji

Sposobnost Agrobacterium Prenos genov na rastline in glivice je bil uporabljen kot orodje v genskem inženirstvu za genetske izboljšave v rastlinah.

Vendar pa ta sposobnostpreoblikovanje gostiteljskih organizmov ni omejeno na rastline. Mnogo drugih eukariotskih in celo prokariontskih organizmov je mogoče manipulirati v laboratorijskih pogojih, da jih gensko spremeni Agrobacterium.

Številne vrste kvasa in gliv so preoblikovali v laboratorij Agrobacterium. Raziskovalci so dosegli tudi transformacijo alg, celic sesalcev in Gram-pozitivnih bakterij Streptomyces lividans.

Reference

  1. Agrobacterium. V Wikipediji. Pridobljeno 13. septembra 2018 s strani wikipedia.org.
  2. T. Tzfira, V. Citovsky, Eds (2008). Agrobacterium: Od biologije do biotehnologije. Springer, New York. 1-735.
  3. R. Cain (1988). Primer septikemije, ki jo povzroča Agrobacterium radiobacter. Journal of Infection.
  4. M. Hulse, S. Johnson, P. Ferrieri (1993). Agrobacterium okužbe pri ljudeh: izkušnje v eni bolnišnici in pregled. Klinične infekcijske bolezni.
  5. A. Ziemienowicz (2001). Odyssey of Agrobacterium T-DNA. Acta Biochimica Polonica.
  6. H. Hwang, S.B. Gelvin, E.M. Lai (2015). Uvodnik: "Agrobacterium biologija in njena uporaba za transgensko rastlinsko pridelavo.
  7. W. Nester (2015). Agrobacterium: genetski inženir narave Meje v rastlinski znanosti.