Характеристики, морфологія, захворювання та лікування агробактерій



Agrobacterium є родом грамнегативних бактерій, здатних викликати захворювання в рослинах шляхом передачі ДНК. Перенесення ДНК дозволяє модифікувати рослину-реципієнт, щоб дозволити експресію генетичної інформації бактерій. Через це бактерії цього роду іноді називають "генетичними інженерами природи".

Стать Agrobacterium в даний час він вважається недійсним, а види, які його містили, були перенесені, переважно в рід Rhizobium. Цей останній рід спочатку був зведений, щоб містити ендосимбіотичні бактерії рослин. Ці бактерії допомагають фіксації азоту пов'язаними рослинами, головним чином бобовими.

Індекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Морфологія
  • 3 Таксономія та систематика
  • 4 Викликані захворювання
  • 5 Форми інфекції
  • 6 Лікування
  • 7 Патогенність у людей
  • 8 Agrobacterium та його застосування в біотехнології
  • 9 Посилання

Особливості

Вони не утворюють спори, вони грамнегативні, аеробні. Вони продукують кислотну реакцію в присутності маніту. Вони не продукують кислоту або газ у середовищі глюкозо-пептон.

Вони здатні індукувати самопроліферацію пухлин у рослинах. Ця здатність обумовлена ​​генетичною передачею невеликої області ДНК, перенесеної в гени індукторів пухлини (Ti) або індукторів коренів (Ri)..

вид Agrobacterium вони вторгаються через рани, коронку, коріння і стебла багатьох дводольних і деяких голосеменних рослин. Генетична передача призводить до експресії в одержуваному рослині особливих властивостей бактерій.

Морфологія

Бактерії цього роду мають вигляд маленьких, коротких очеретян (0,5-1,0 х 1,2-3,0 мкм). Вони рухливі за наявності 1-4 бічних розташованих джгутиків. Якщо вони представляють єдиний джгутик, то їх фіксація може бути бічною або полярною.

Таксономія та систематика

Стать Agrobacterium був запропонований Конном (1942) для включення двох патогенних видів, раніше призначених Фітомонас: A. tumefaciens і A. rhizogenes і непатогенні види, A. radiobacter.

Пізніше були додані види  Agrobacterium rubi, A. vitis і A. larrymoorei завдяки своїй здатності виробляти хвороби у рослин.

Генетичні дослідження різних видів Agrobacterium показали, що здатність виробляти захворювання A. tumefaciens (виробник пухлин) або з A. rhizogenes (виробник коренів) міг бути переданий між штамами Росії Agrobacterium, або заблукайте Пізніше було продемонстровано, що ця здатність виробляти захворювання походить від перенесення плазміди.

Види Росії Agrobacterium і Rhizobium Вони дуже схожі один на одного. Єдиною систематичною різницею, зареєстрованою між цими родами, є їх патогенна взаємодія у випадку Agrobacterium, або симбіотичні (ті з роду Rhizobium) з рослинами.

Це і те, що здатність до Agrobacterium захворювання можуть бути втрачені або передані, змусило багатьох авторів об'єднати обидві статі в один (Rhizobium).

Причини хвороб

Види Росії Agrobacterium вони можуть мати високу здатність виробляти хвороби на рослинах. Вони виробляють два основних типи захворювань.

Agrobacterium tumefaciens (наразі Rhizobium radiobacter) виробляє пухлини або зябра в коренях і стовбурі численних видів голосеменних, однодольних і дводольних рослин, включаючи щонайменше 40 видів комерційного інтересу.

Agrobacterium rhizogenes (наразі Rhizobium rhizogenes), з іншого боку, викликає незвичайне зростання коренів у деяких дводольних рослин (хвороба волосистого кореня або волосистого кореня).

Форми зараження

Поширення захворювань може відбуватися як через грунт з патогенними штамами, так і через поширення забрудненого матеріалу. Для того щоб штами мали здатність виробляти захворювання, вони повинні володіти певними плазмідами. Ці плазміди називаються плазмідами Ti (індуктори пухлин) або плазміди Ri (індуктори росту коренів) \ t.

Під час процесу інфікування сегмент Ti або Ri плазміди, званий Т-ДНК (трансферна ДНК), транспортується з бактерії до приймаючої рослини.

Т-ДНК бактерій проникає в ядро ​​клітин рослини і інтегрується в ДНК рослини. В результаті клітини рослин генетично трансформуються, що дозволяє виражати генетичну інформацію Т-ДНК бактерій. Експресія бактеріальної ДНК призводить до росту пухлини або аномального вкорінення.

Пухлини або зябра, що виробляються A. tumefaciens в деяких випадках вони не мають шкідливого впливу на рослини. В інших випадках вони можуть викликати зниження росту і навіть загибель інфікованої рослини.

Це захворювання поширилося в останні роки внаслідок обміну та комерціалізації рослин з хворобою, але без видимих ​​ознак..

Вплив хворобливого кореня на інфіковану рослину погано вивчений. Деякі автори показали, що утворення вторинних коренів індукується A. rhizogenes може мати сприятливий вплив на інфіковані рослини.

Лікування

Лікування жовчних захворювань має бути профілактичним. У разі інфекції розвиток захворювання іноді прогресує незалежно від присутності бактерій, що викликають захворювання.

Застосування продуктів проти бактерій, виготовлених з міді та відбілювача, може зменшити популяцію A. tumefaciens на поверхні рослин. Іншим механізмом профілактичного лікування є застосування непатогенних штамів бактерій, які конкурують з патогенними штамами..

Для лікувальної терапії хвороб жовчної крові можна використовувати хімічні сполуки на основі креозоту, розчини на основі міді та сильні окислювачі..

Оскільки не існує доказів шкідливих наслідків хвороби волосистого кореня на інфікованій рослині, проти неї немає специфічного лікування

Патогенність у людей

Хоча Agrobacterium Вона відома, головним чином, за те, що вона є патогенною для рослин, вона може зрештою вплинути на людей. У людях вони розглядають її як забруднюючий організм або з низькою здатністю виробляти хвороби.

Однак,, A. tumefaciens може бути відповідальним за внутрішньолікарняні інфекції у пацієнтів з ослабленою імунною системою. Серед захворювань, викликаних цією бактерією, є інфекції, пов'язані з центральними венозними катетерами, перитонітом, інфекціями крові, запаленням ендокарда, запаленням жовчного міхура і інфекціями сечовивідних шляхів..

Agrobacterium Він може бути стійким до декількох антибіотиків, включаючи котрімоксазол і тетрациклін. Єдиною успішною терапією на сьогоднішній день є цефотаксим для лікування запалення жовчного міхура.

Agrobacterium та його застосування в біотехнології

Здатність Agrobacterium Передача генів рослинам і грибам була використана як інструмент в генній інженерії для генетичних поліпшень у рослинах.

Однак ця здатністьтрансформувати організм господаря не обмежується рослинами. Багато інших еукаріотичних і навіть прокаріотних організмів можна маніпулювати в лабораторних умовах, щоб генетично трансформуватися Agrobacterium.

Багато видів дріжджів і грибів були перетворені в лабораторію з використанням Agrobacterium. Дослідники також досягли трансформації водоростей, клітин ссавців і грампозитивних бактерій Streptomyces lividans.

Список літератури

  1. Agrobacterium. У Вікіпедії. Отримано 13 вересня 2018 року з wikipedia.org.
  2. Т. Цфіра, В. Цитовський, ред. (2008). Agrobacterium: Від біології до біотехнології. Спрінгер, Нью-Йорк. 1-735.
  3. Р. Каїна (1988). Випадок виникнення септицемії Agrobacterium radiobacter. Журнал інфекції.
  4. M. Hulse, S. Johnson, P. Ferrieri (1993). Agrobacterium інфекції у людей: досвід в одній лікарні і огляд. Клінічні інфекційні захворювання.
  5. A. Ziemienowicz (2001). Одіссея Agrobacterium Т-ДНК. Acta Biochimica Polonica.
  6. H. Hwang, S.B. Gelvin, E.M. Lai (2015). Редакція: "Agrobacterium біологія та її застосування в трансгенному рослинному виробництві.
  7. W. Nester (2015). Agrobacterium: генетичний інженер природи Кордони в науці рослин.