Характеристики на агробактериите, морфология, заболявания и лечение



Agrobacterium е род на Грам-отрицателни бактерии, способни да причиняват заболявания в растенията чрез трансфер на ДНК. Преносът на ДНК позволява модифицирането на приемното растение, за да се даде възможност за изразяване на генетичната информация на бактериите. Поради тази бактерия от този род понякога се наричат ​​"генетични инженери на природата".

Полът Agrobacterium понастоящем той се счита за невалиден и видовете, които го съдържат, са преместени, най-вече в рода Rhizobium. Този последен род първоначално е създаден да съдържа ендосимбиотични бактерии на растенията. Тези бактерии помагат за фиксиране на азот чрез свързани растения, предимно бобови растения.

индекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Морфология
  • 3 Таксономия и систематика
  • 4 Причинени заболявания
  • 5 Форми на инфекция
  • 6 Лечение
  • 7 Патогенност при хората
  • 8 Agrobacterium и неговите приложения в биотехнологията
  • 9 Препратки

функции

Те не образуват спори, те са грам-отрицателни, аеробни. Те произвеждат кисела реакция в присъствието на манитол. Те не произвеждат киселина или газ в глюкозо-пептонната среда.

Те са способни да индуцират самопролиферация на тумори в растенията. Тази способност се дължи на генетичния трансфер на малка област от ДНК, транспортирана в гени Индуктори на тумор (Ti) или на индуктори на корени (Ri)..

Видове Agrobacterium те нахлуват през рани, короната, корените и стъблата на много двусемеделни растения и някои голосеменни растения. Генетичният трансфер води до изразяване в приемащото растение на специфични свойства на бактериите.

морфология

Бактериите от този род имат формата на малки, къси пръчки (0.5-1.0 x 1.2-3.0 μm). Те са подвижни в присъствието на 1-4 странично разположени флагела. Ако те представляват единичен флагел, тяхното фиксиране може да бъде странично или полярно.

Таксономия и систематика

Полът Agrobacterium е предложен от Conn (1942), за да включи два патогенни вида, които преди това са били назначени Phytomonas: A. tumefaciens и A. rhizogenes и непатогенни видове, A. radiobacter.

По-късно видовете бяха добавени  Agrobacterium rubi, A. vitis и A. larrymoorei поради способността му да произвежда болести в растенията.

Генетични изследвания на различни видове Agrobacterium показа, че способността да се произвеждат заболявания A. tumefaciens (производител на тумори) или на A. rhizogenes (производител на корени) може да се прехвърля между щамове на Agrobacterium, или се загуби По-късно се демонстрира, че тази способност да произвежда заболявания идва от трансфера на плазмиди.

Видът на Agrobacterium и Rhizobium Те са много сходни помежду си. Единствената системна разлика, регистрирана между тези родове, е тяхното патогенно взаимодействие в случая Agrobacterium, или симбиотични (тези от рода Rhizobium) с растенията.

Това и фактът, че способността да Agrobacterium могат да бъдат загубени или пренесени, са накарали много автори да обединят двата пола в един (Rhizobium).

Заболявания причинени

Видът на Agrobacterium те могат да имат висок капацитет за производство на болести по растенията. Те произвеждат два основни вида заболявания.

Agrobacterium tumefaciens (в момента Rhizobium radiobacter) произвежда тумори или хрилете в корените и ствола на многобройни видове голосеменни, едносемеделни и двусемеделни растения, включително най-малко 40 вида търговски интерес.

Agrobacterium rhizogenes (в момента Rhizobium rhizogenes), от друга страна, причинява необичаен растеж на корените в някои двусемеделни растения (болест на космат корен или на космат корен).

Форми на зараза

Разпространението на болести може да възникне както чрез почвата с патогенни щамове, така и чрез разпространението на замърсения материал. За да имат щамовете способността да произвеждат заболявания, те трябва да притежават определени плазмиди. Тези плазмиди се наричат ​​плазмиди Ti (индуктори на тумори) или плазмиди Ri (индуктори на растежа на корените).

По време на процеса на заразяване, сегмент от Ti или Ri плазмид, наречен Т-ДНК (трансферна ДНК) се транспортира от бактерията до приемащото растение.

Т-ДНК на бактерията прониква в ядрото на клетките на растението и е интегрирана в ДНК на растението. В резултат на това растителните клетки са генетично трансформирани, което позволява изразяването на генетичната информация на Т-ДНК на бактериите. Бактериалната експресия на ДНК води до туморен растеж или анормално вкореняване.

Туморите или хрилете, произведени от A. tumefaciens в някои случаи те нямат вредно въздействие върху растенията. В други случаи те могат да причинят намаляване на растежа и дори смъртта на заразеното растение.

Това заболяване се е разпространило през последните години поради обмена и комерсиализацията на растенията с болестта, но без видими признаци..

Ефектът от заболяването на космат корен върху заразеното растение е слабо разбран. Някои автори са показали, че образуването на вторични корени е предизвикано от A. rhizogenes може да има благоприятен ефект върху заразеното растение.

лечение

Лечението на жлъчните заболявания трябва да бъде превантивно. В случай на инфекция, развитието на заболяването понякога напредва независимо от наличието на бактерии, причиняващи болестта.

Прилагането на продукти срещу бактерии от мед и белина може да намали популациите на A. tumefaciens върху повърхността на растенията. Друг механизъм на превантивно лечение е прилагането на непатогенни щамове на бактериите, които се конкурират с патогенните щамове..

За лечебното лечение на болести на жлъчните зъби могат да се използват креозотни химически съединения, разтвори на основата на мед и силни окислители..

Тъй като няма доказателства за вредното въздействие на космат корен болест върху заразеното растение, няма специфично лечение срещу него

Патогенност при хора

въпреки че Agrobacterium Той е известен главно с това, че е патогенен за растенията, и в крайна сметка може да засегне хората. При хората те го разглеждат като замърсяващ организъм или с нисък капацитет да произвеждат болести.

обаче, A. tumefaciens могат да бъдат отговорни за вътреболничните инфекции при пациенти с отслабена имунна система. Сред заболяванията, причинени от тази бактерия, са инфекции, свързани с централни венозни катетри, перитонит, кръвни инфекции, възпаление на ендокарда, възпаление на жлъчния мехур и инфекции на пикочните пътища..

Agrobacterium Той може да бъде резистентен към множество антибиотици, включително котримоксазол и тетрациклин. Единствената успешна терапия към днешна дата е цефотаксим за лечение на възпаление на жлъчния мехур.

Agrobacterium и използването му в биотехнологията

Способността да Agrobacterium за трансфер на гени към растения и гъби е използван като инструмент в генното инженерство за генетични подобрения в растенията.

Въпреки това, тази способностза трансформиране на организмите на гостоприемника не е ограничено до растения. Много други еукариотни и дори прокариотни организми могат да бъдат манипулирани в лабораторни условия, за да бъдат трансформирани генетично Agrobacterium.

Много видове дрожди и гъби са трансформирани в лаборатория Agrobacterium. Изследователите също са постигнали трансформация на водорасли, клетки на бозайници и грам-положителни бактерии Streptomyces lividans.

препратки

  1. Agrobacterium. В Уикипедия. Възстановен на 13 септември 2018 г. от wikipedia.org.
  2. T. Tzfira, V. Citovsky, Eds (2008). Agrobacterium: От биология до биотехнология. Спрингер, Ню Йорк. 1-735.
  3. R. Cain (1988). Случай на септицемия, причинена от Agrobacterium radiobacter. Списанието на инфекцията.
  4. M. Hulse, S. Johnson, P. Ferrieri (1993). Agrobacterium инфекции при хора: опит в една болница и преглед. Клинични инфекциозни заболявания.
  5. A. Ziemienowicz (2001). Одисея от Agrobacterium Т-ДНК. Acta Biochimica Polonica.
  6. H. Hwang, S.B. Gelvin, E.M. Lai (2015). Редакция: "Agrobacterium биология и нейното приложение в трансгенното растително производство.
  7. W. Nester (2015). Agrobacterium: генетичен инженер на природата Граници в растителната наука.