Agrobacterium īpašības, morfoloģija, slimības un ārstēšana



Agrobacterium ir Gram-negatīvu baktēriju ģints, kas spēj pārnest DNS slimības slimībās. DNS pārnešana ļauj modificēt saņēmēju augu, lai varētu izpaust baktēriju ģenētisko informāciju. Šīs baktērijas dēļ tās dažreiz tiek sauktas par "dabas ģenētiskajiem inženieriem"..

Dzimums Agrobacterium to pašlaik uzskata par nederīgu un sugas, kas to satur, ir pārvietotas, galvenokārt ģints Rhizobium. Šī pēdējā ģints sākotnēji tika uzcelta, lai saturētu augu endosimbiotiskās baktērijas. Šīs baktērijas palīdz slāpekli saistīt ar saistītajiem augiem, galvenokārt pākšaugiem.

Indekss

  • 1 Raksturojums
  • 2 Morfoloģija
  • 3 Taksonomija un sistemātika
  • 4 Slimības
  • 5 Infekcijas formas
  • 6 Ārstēšana
  • 7 Patogenitāte cilvēkiem
  • 8 Agrobacterium un tā izmantošana biotehnoloģijā
  • 9 Atsauces

Funkcijas

Tie nav sporas, tie ir gramnegatīvi, aerobiski. Tie rada skābes reakciju mannīta klātbūtnē. Tie nesatur skābi vai gāzi glikozes-peptona vidē.

Viņi spēj izraisīt audzēju pašizplatīšanu augos. Šī spēja ir saistīta ar DNS neliela reģiona ģenētisko pārnesi, kas transportēta gēnos audzēja induktori (Ti) vai sakņu induktori (Ri).

Sugas | Agrobacterium tie iebrūk cauri brūcēm, daudzu divdīgļlapu vainagiem, saknēm un stublājiem un dažiem vingrošanas stādu augiem. Ģenētiskā pārnešana izraisa baktēriju īpašo īpašību izpausmi saņēmējā augā.

Morfoloģija

Šīs ģints baktērijas ir nelielas, īsas nūjas (0,5-1,0 x 1,2-3,0 μm). Tās ir mobilas, ja ir 1-4 sāniski novietoti karogi. Ja viņi uzrāda vienu karodziņu, to fiksācija var būt sānu vai polāra.

Taksonomija un sistemātika

Dzimums Agrobacterium Conn (1942) ierosināja iekļaut divas patogēnas sugas, kas iepriekš bija piešķirtas Phytomonas: A. tumefaciens un A. rhizogenes un nav patogēnu sugu, A. radiobakteris.

Vēlāk sugas tika pievienotas  Agrobacterium rubi, A. vitis un A. larrymoorei dēļ tā spēju ražot slimības augos.

Dažādu sugu ģenētiskie pētījumi Agrobacterium parādīja, ka spēja radīt slimības A. tumefaciens (audzēju ražotājs) vai A. rhizogenes (sakņu ražotājs) var pārnest starp Agrobacterium, vai pazust Vēlāk tika pierādīts, ka šī spēja radīt slimības rodas no plazmīdu pārnešanas.

Sugas Agrobacterium un Rhizobium Tie ir ļoti līdzīgi viens otram. Vienīgā sistemātiskā atšķirība, kas reģistrēta starp šīm ģintīm, ir to patogēna mijiedarbība Agrobacterium, vai simbiozi (ģints sugas) Rhizobium) ar augiem.

Tas un fakts, ka spēja Agrobacterium slimību rašanās var tikt pazaudēta vai nodota, daudzu autoru dēļ abas dzimums tika apvienots vienā \ tRhizobium).

Slimības

Sugas Agrobacterium tiem var būt augstas spējas ražot slimības uz augiem. Tie rada divus galvenos slimību veidus.

Agrobacterium tumefaciens (pašlaik Rhizobium radiobakteris) ražo audzējus vai žaunas daudzu sporta veidu, monocilvētu un divdivuļu augu sugu saknēs un stumbrā, tostarp vismaz 40 komerciāli interesējošām sugām..

Agrobacterium rhizogenes (pašlaik Rhizobium rhizogenes), no otras puses, izraisa neparastu sakņu pieaugumu dažos divkolbiešu augos (matu saknes slimība vai matains sakne)..

Piesārņojuma formas

Slimību izplatība var notikt gan ar augsni, gan ar patogēniem celmiem, un izplatoties piesārņotam materiālam. Lai celmiem būtu spēja ražot slimības, tiem jābūt īpašiem plazmīdiem. Šos plazmīdus sauc par plazmīdiem Ti (audzēju induktoriem) vai plazmīdiem Ri (sakņu augšanas induktori)..

Infekcijas laikā Ti vai Ri plazmīda segmentu, ko sauc par T-DNS (pārneses DNS), transportē no baktērijas uz uzņemošo augu..

Baktēriju T-DNS iekļūst auga šūnu kodolā un ir integrēta augu DNS. Tā rezultātā augu šūnas ir ģenētiski transformētas, kas ļauj izpaust baktēriju T-DNS ģenētisko informāciju. Baktēriju DNS ekspresija izraisa audzēja augšanu vai patoloģisku sakņu veidošanos.

Audzēju vai žaunu radītie audzēji A. tumefaciens dažos gadījumos tiem nav kaitīgas ietekmes uz augiem. Citos gadījumos tie var izraisīt augšanas samazināšanos un pat inficēto augu nāvi.

Šī slimība pēdējos gados ir palielinājusies, pateicoties augu apmaiņai un tirdzniecībai ar slimību, bet bez redzamām pazīmēm..

Matu saknes slimības ietekme uz inficēto augu ir slikti saprotama. Daži autori ir parādījuši, ka sekundāro sakņu veidošanās, ko izraisa A. rhizogenes var būt labvēlīga ietekme uz inficēto augu.

Ārstēšana

Žultspūšļa ārstēšanai jābūt preventīvai. Infekcijas gadījumā slimības attīstība dažkārt progresē neatkarīgi no slimības izraisošo baktēriju klātbūtnes.

Produktu lietošana pret baktērijām, kas izgatavotas no vara un balinātāja, var samazināt populāciju A. tumefaciens uz augu virsmas. Vēl viens profilaktiskās ārstēšanas mehānisms ir tādu patogēno baktēriju celmu izmantošana, kas konkurē ar patogēniem celmiem..

Crown gall slimības ārstnieciskajai ārstēšanai var izmantot kreozotu saturošus ķīmiskos savienojumus, vara bāzes šķīdumus un spēcīgus oksidētājus..

Tā kā nav pierādījumu par matainās saknes slimības kaitīgo ietekmi uz inficēto augu, tam nav specifiskas ārstēšanas

Patogenitāte cilvēkiem

Lai gan Agrobacterium Tas ir zināms galvenokārt par patogēnu augiem, un tas var ietekmēt cilvēkus. Cilvēkiem viņi to uzskata par piesārņojošu organismu vai ar zemu spēju ražot slimības.

Tomēr, A. tumefaciens var būt atbildīga par hospitalizētām infekcijām pacientiem ar pavājinātu imūnsistēmu. Starp slimībām, ko izraisa šī baktērija, ir infekcijas, kas saistītas ar centrālajiem vēnu katetriem, peritonītu, asins infekcijām, endokarda iekaisumu, žultspūšļa iekaisumu un urīnceļu infekcijām..

Agrobacterium Tas var būt rezistents pret vairākām antibiotikām, tostarp citrimaksazolu un tetraciklīnu. Vienīgā veiksmīgā terapija līdz šim ir cefotaksīms žultspūšļa iekaisuma ārstēšanai.

Agrobacterium un tās izmantošanu biotehnoloģijā

Spēja Agrobacterium gēnu pārnešana uz augiem un sēnēm ir izmantota kā līdzeklis ģenētiskajā inženierijā, lai augos ģenētiski uzlabotos.

Tomēr šī spējapārveidot saimniekorganismus ne tikai augiem. Daudzus citus eukariotiskus un pat prokariotiskus organismus var manipulēt laboratorijas apstākļos, lai tos ģenētiski pārveidotu Agrobacterium.

Daudzas rauga un sēņu sugas ir pārveidotas laboratorijā Agrobacterium. Pētnieki ir sasnieguši arī aļģu, zīdītāju šūnu un grampozitīvu baktēriju transformāciju Streptomyces lividans.

Atsauces

  1. Agrobacterium. Vikipēdijā. Saturs iegūts 2018. gada 13. septembrī no wikipedia.org.
  2. T. Tzfira, V. Citovska, Eds (2008). Agrobacterium: No bioloģijas līdz biotehnoloģijai. Springer, Ņujorka. 1-735.
  3. R. Kains (1988). Septicēmijas gadījums, ko izraisījis Agrobacterium radiobakteris. Infekcijas žurnāls.
  4. M. Hulse, S. Johnson, P. Ferrieri (1993). Agrobacterium infekcijas cilvēkiem: pieredze vienā slimnīcā un pārskatīšana. Klīniskās infekcijas slimības.
  5. A. Ziemienowicz (2001). Odissija no Agrobacterium T-DNS. Acta Biochimica Polonica.
  6. H. Hwang, S.B. Gelvins, E.M. Lai (2015). Redakcija: "Agrobacterium bioloģija un tās pielietojums transgēno augu ražošanā "Augu zinātnes robežas.
  7. W. Nester (2015). Agrobacterium: dabas ģenētiskais inženieris Augu zinātnes robežas.