Характеристика агробактерии, морфология, заболевания и лечение



Agrobacterium это род грамотрицательных бактерий, способных вызывать заболевания у растений посредством переноса ДНК. Перенос ДНК позволяет модифицировать растение-реципиент, чтобы обеспечить экспрессию генетической информации бактерий. Из-за этого бактерии этого рода иногда называют "генными инженерами природы".

Пол Agrobacterium в настоящее время он считается недействительным, и виды, содержащие его, были перемещены, в основном в род Rhizobium. Этот последний род был первоначально построен для содержания эндосимбиотических бактерий растений. Эти бактерии помогают азотфиксации связанными растениями, в основном бобовыми.

индекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Морфология
  • 3 Таксономия и систематика
  • 4 Заболевания вызваны
  • 5 форм заражения
  • 6 Лечение
  • 7 Патогенность у людей
  • 8 Agrobacterium и его применение в биотехнологии
  • 9 Ссылки

черты

Они не образуют спор, они грамотрицательные, аэробные. Они вызывают кислотную реакцию в присутствии маннита. Они не производят кислоту или газ в глюкозо-пептонной среде.

Они способны вызывать самораспространение опухолей у растений. Эта способность обусловлена ​​генетическим переносом небольшого участка ДНК, транспортируемого в генах индукторов опухоли (Ti) или индукторов корней (Ri).

Виды Agrobacterium они проникают через раны, корону, корни и стебли многих двудольных и некоторых растений голосеменных. Генетический перенос приводит к экспрессии в принимающем растении определенных свойств бактерий.

морфология

Бактерии этого рода имеют форму маленьких коротких палочек (0,5-1,0 х 1,2-3,0 мкм). Они подвижны наличием 1-4 латерально расположенных жгутиков. Если они представляют один жгутик, их фиксация может быть боковой или полярной.

Таксономия и систематика

Пол Agrobacterium Конн (1942) предложил включить два патогенных вида, ранее отнесенных к Phytomonas: A. tumefaciens и A. rhizogenes и непатогенный вид, А. радиобактер.

Позже виды были добавлены  Agrobacterium rubi, A. vitis и A. larrymoorei из-за его способности вызывать заболевания у растений.

Генетические исследования различных видов Agrobacterium показали, что способность вызывать заболевания A. tumefaciens (производитель опухолей) или A. rhizogenes (производитель корней) может быть передан между штаммами Agrobacterium, или заблудиться Позже было продемонстрировано, что эта способность вызывать заболевания происходит от переноса плазмид..

Виды Agrobacterium и Rhizobium Они очень похожи друг на друга. Единственным систематическим различием, зарегистрированным между этими родами, является их патогенное взаимодействие, в случае Agrobacterium, или симбиотические (те из рода Rhizobium) с растениями.

Это и тот факт, что способность Agrobacterium болезни могут быть утеряны или перенесены, что привело многих авторов к объединению обоих полов в один (Rhizobium).

Заболевания, вызванные

Виды Agrobacterium они могут обладать высокой способностью вызывать заболевания на растениях. Они производят два основных типа заболеваний.

Agrobacterium tumefaciens (в настоящее время Ризобиевый радиобактер) производит опухоли или жабры в корнях и туловище многочисленных видов голосеменных, однодольных и двудольных растений, в том числе не менее 40 видов, представляющих коммерческий интерес.

Agrobacterium rhizogenes (в настоящее время Rhizobium rhizogenes), с другой стороны, вызывает необычный рост корней у некоторых двудольных растений (болезнь волосатого корня или волосатого корня).

Формы заражения

Распространение болезней может происходить как через почву с патогенными штаммами, так и через распространение загрязненного материала. Чтобы штаммы могли вызывать заболевания, они должны обладать определенными плазмидами. Эти плазмиды называются плазмидами Ti (индукторы опухолей) или плазмидами Ri (индукторы роста корней).

Во время процесса заражения сегмент бактерии Ti или Ri, называемый T-DNA (транспортная ДНК), транспортируется из бактерии к принимающему растению..

Т-ДНК бактерий проникает в ядро ​​клеток растения и интегрируется в ДНК растения. В результате растительные клетки генетически трансформируются, что позволяет экспрессировать генетическую информацию Т-ДНК бактерий. Экспрессия бактериальной ДНК приводит к росту опухоли или аномальному укоренению.

Опухоли или жабры, производимые A. tumefaciens в некоторых случаях они не оказывают вредного воздействия на растения. В других случаях они могут вызвать снижение роста и даже гибель зараженного растения..

В последние годы эта болезнь распространилась из-за обмена и коммерциализации растений с этой болезнью, но без видимых признаков..

Влияние болезни волосатых корней на зараженное растение плохо изучено. Некоторые авторы показали, что образование вторичных корней вызвано A. rhizogenes может оказать благотворное влияние на зараженное растение.

лечение

Лечение желчных заболеваний должно быть профилактическим. В случае инфекции развитие болезни иногда будет прогрессировать независимо от наличия бактерий, вызывающих заболевание..

Применение продуктов против бактерий, сделанных из меди и отбеливателя, может уменьшить население A. tumefaciens на поверхности растений. Другим механизмом профилактического лечения является применение непатогенных штаммов бактерий, которые конкурируют с патогенными штаммами..

Для лечения заболеваний короны желчного пузыря могут использоваться химические соединения на основе креозота, растворы на основе меди и сильные окислители..

Поскольку нет никаких доказательств вредного воздействия заболевания волосяного корня на зараженное растение, нет никакого специального лечения против него.

Патогенность у людей

хотя Agrobacterium Он известен главным образом тем, что он является патогенным для растений, и в конечном итоге может поражать человека. У людей они считают его загрязняющим организмом или с низкой способностью вызывать заболевания.

однако, A. tumefaciens может быть причиной внутрибольничных инфекций у пациентов с ослабленной иммунной системой. К числу заболеваний, вызываемых этой бактерией, относятся инфекции, связанные с центральными венозными катетерами, перитонит, инфекции крови, воспаление эндокарда, воспаление желчного пузыря и инфекции мочевыводящих путей..

Agrobacterium Он может быть устойчивым ко многим антибиотикам, включая котримоксазол и тетрациклин. На сегодняшний день единственной успешной терапией является цефотаксим для лечения воспаления желчного пузыря..

Agrobacterium и его использование в биотехнологии

Способность Agrobacterium для передачи генов растениям и грибам был использован в качестве инструмента в генной инженерии, чтобы сделать генетические улучшения в растениях.

Тем не менее, эта способностьтрансформировать организмы хозяина не ограничивается растениями. Многие другие эукариотические и даже прокариотические организмы могут подвергаться манипуляциям в лабораторных условиях для генетической трансформации Agrobacterium.

Многие виды дрожжей и грибов были превращены в лабораторию с использованием Agrobacterium. Исследователи также достигли трансформации водорослей, клеток млекопитающих и грамположительных бактерий. Streptomyces lividans.

ссылки

  1. Agrobacterium. В википедии. Получено 13 сентября 2018 г. с сайта wikipedia.org.
  2. Т. Цфира, В. Цитовский, Эдс (2008). Agrobacterium: От биологии к биотехнологии. Спрингер, Нью-Йорк. 1-735.
  3. Р. Каин (1988). Случай сепсиса, вызванного Agrobacterium radiobacter. Журнал Инфекции.
  4. М. Халс, С. Джонсон, П. Ферьери (1993). Agrobacterium инфекции у людей: опыт в одной больнице и обзор. Клинические Инфекционные Заболевания.
  5. A. Ziemienowicz (2001). Одиссея из Agrobacterium Т-ДНК. Acta Biochimica Polonica.
  6. Х. Хван, С.Б. Гельвин Э.М. Лай (2015). Редакция: "Agrobacterium биология и ее применение в трансгенном растении "Границы в науке о растениях".
  7. В. Нестер (2015). Agrobacterium: генный инженер природы Границы в науке о растениях.