Agrobacterium je bakterijski rod koji uzrokuje nekoliko bolesti u dvodomnim biljkama, uključujući bolest kronične žuči i dlakavu bolest korijena. Ove dvije bolesti kodiraju se geni koji se nalaze u plazmidima (nehromosomska DNK) bakterija. Bakterijske vrste Agrobacterium tumerfaciens nosi a plazmid koji inducira tumor (Ti plazmid) koji je odgovoran za bolest žučnih žuči u biljkama. Agrobacterium rhizogenes je još jedna bakterija koja luči plazmid koji inducira korijen (Ri plazmid) odgovoran za dlakave bolesti korijena u biljkama. Ti i Ri plazmidi su patogeni plazmidi jedinstveni za ovaj bakterijski rod. Ključna razlika između Ti i Ri plazmida je ta Ti plazmid je kodiran genima odgovornim za izazivanje bolesti žuči u kruni, dok je Ri plazmid kodiran genima za dlakavu bolest korijena u biljkama. Ovi patogeni plazmidi sadrže genske nakupine odgovorne za replikaciju DNK, virulenciju, T-DNA, korištenje opina i konjugaciju. Tijekom infekcije, Agrobacterium izlučuje svoju T-DNA (prijenosnu DNA) regiju plazmida i integrira se s genom biljke da izazove bolest. Molekulski biolozi iskorištavaju tu sposobnost za uvođenje važnih gena u biljke u genetičkom inženjeringu. Stoga, Agrobacterium smatra se važnim alatom u biotehnologiji i molekularnoj biologiji za uvođenje himerne DNK u različite vrste biljaka.
SADRŽAJ
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je Ti plazmid
3. Što je Ri plazmid
4. Usporedna usporedba - Ti vs Ri Plasmid
5. Sažetak
Plazmid koji inducira tumor (Ti plazmid) je veći plazmid na koji djeluje Agrobacterium tumerfaciens uzrokovati bolest kronične žuči u širokom rasponu biljaka dikota. Naziv bolest žučne krunice upotrebljava se zbog stvaranja velikih tumora poput bubrenja (žuči) na krošnji biljaka iznad površine tla zbog prekomjerne proizvodnje biljnih hormona auksina i citokinina od strane A. tumerfaciens. T-DNA regija sadrži gene koji induciraju tumor. Agrobacterium tumerfaciens ulazi u biljke kroz oštećena biljna tkiva, posebno preko rana, i prenosi svoj dio plazmidne DNA (T-DNA) zajedno s bolešću koja uzrokuje gene u biljnim stanicama. Taj se T-DNA zatim integrira u genom biljnih stanica i prepisuje. Ekspresija gena uzrokuje stvaranje tumora i pridružene promjene u staničnom metabolizmu. Bolest žučnih krosa ne uzrokuje ozbiljnu štetu starijim biljkama. Međutim, smanjuje kvalitetu rasadnika.
Zbog ovog jedinstvenog načina infekcije, A. tumerfaciens naširoko se koristi kao alat u genetskom inženjeringu za proizvodnju transgenih biljaka. Geni za indukciju tumora su suzbijani, a željeni geni kao što su geni otporni na insekticide i geni otporni na herbicide, ubačeni su ili rekombinirani u Ti plazmid primjenom rekombinantne DNK tehnologije i koriste se u programima uzgoja biljaka. Kada se T-DNA prenosi nakon infekcije A. tumerfaciens na biljke, biljke prirodno stječu učinke željenih gena. Stoga se bilo koja strana DNK umetnuta u T-DNA može integrirati u genom biljnih stanica pomoću prirodnog procesa infekcije ove bakterije.
Slika 01: Ti plazmid od A. tumerfaciens
Korijenski plazmid (Ri plazmid) je plazmid koji nosi bakterija A. rizogene. Ri plazmid je odgovoran za bolest koja se u biljkama dikota naziva dlakava bolest korijena. Infekcija od A. rizogene uzrokuje ekstenzivno stvaranje aditivnih korijena na ili u blizini mjesta infekcije. Geni koji potiču dlakave korijene smješteni su u regiji T-DNA plazmida Ri. Ri plazmid je veći plazmid sličan Ti plazmidu. A. rizogene također je sposoban prenijeti T-DNA regiju RI plazmida u biljne stanice i integrirati se s genom biljnih stanica kako bi se dobili transkribi pomoću biljnih staničnih strojeva za izazivanje bolesti. Stoga Ri plazmidi služe i kao važni vektori u biljnom genetičkom inženjeringu.
Ti vs Ri Plasmid | |
Ti plazmid je kružni i veći plazmid na koji ga utječe . tumerfaciens | Ri plazmid je kružni i veći plazmid kojeg luči .rhizogenes |
Bolest | |
Ti plazmid kodira gene za bolest krunskih žuči u biljkama | Ri plazmid kodira gene za dlakavu bolest korijena u biljkama dikota. |
Ti i Ri plazmidi su patogeni plazmidi koje luči A. tumerfaciencs i A. rizogene, odnosno. Ti plazmid ima gene koji izazivaju tumor koji uzrokuju bolest kronastih žuči u biljkama. Ri plazmid ima gene koji potiču korijen koji uzrokuje dlakavu bolest korijena u biljkama. Ovo je glavna razlika između Ti i Ri plazmida. Ovi plazmidi mogu se koristiti kao vektori u biljnom genetičkom inženjeringu zbog njihove prirodne sposobnosti prenošenja dijela svoje plazmidne DNA u genom domaćina. Sadrže genske nakupine i veličine su otprilike 200 kbp. Svaki plazmid sadrži jedinstvene gene.
Reference
1. Katsunori Suzuki, Katsuyuki Tanaka, Shinji Yamamoto, Kazuya Kiyokawa, Kazuki Moriguchi i Kazuo Yoshida. 2. "Ti i Ri plazmidi." Springer. Springer Berlin Heidelberg, 01. siječnja 1970. Web. 21. travnja 2017
3. Zupan, J. R. i P. Zambryski. "Prijenos T-DNA iz Agrobakterija u biljnu stanicu." Fiziologija biljaka. Američka nacionalna medicinska knjižnica, travanj 1995. Web. 22. travnja 2017
Ljubaznošću slike:
1. "Ti plazmid" MouagipOva vektorska grafička slika stvorena je s Adobe Illustrator-om. - Vlastiti rad (CC0) putem Commons Wikimedia