Agrobacterium tumefaciens
Agrobacterium radiobacter (более известная как Agrobacterium tumefaciens ) [6] [3] [7] является возбудителем корончатого галла (образование опухолей ) у более чем 140 видов эвдикотов . Это палочковидная грамотрицательная почвенная бактерия . [1] Симптомы вызваны вставкой небольшого сегмента ДНК (известного как Т-ДНК , от «ДНК-переносчика», не путать с тРНК, которая переносит аминокислоты во время синтеза белка) из плазмиды в растение. ячейка, [8]который включен в полуслучайном месте в геном растения . Геномы растений могут быть сконструированы с использованием Agrobacterium для доставки последовательностей, размещенных в бинарных векторах Т-ДНК .
Agrobacterium tumefaciens представляет собой Alphaproteobacterium семейства Rhizobiaceae , которое включает азотфиксирующие симбионты бобовых . В отличие от азотфиксирующих симбионтов, виды Agrobacterium , продуцирующие опухоли, являются патогенными и не приносят пользы растению. Большое разнообразие растений, поражаемых Agrobacterium , вызывает большое беспокойство в сельском хозяйстве. [9]
С экономической точки зрения A. tumefaciens является серьезным патогеном грецких орехов , виноградной лозы , косточковых культур , ореховых деревьев, сахарной свеклы , хрена и ревеня , а стойкий характер опухолей или галлов, вызванных болезнью, делает его особенно вредным для многолетних культур. . [10]
Agrobacterium tumefaciens оптимально растет при 28 °C. Время удвоения может варьироваться от 2,5 до 4 часов в зависимости от среды, формата культуры и уровня аэрации. [11] При температуре выше 30 °C A. tumefaciens начинает испытывать тепловой шок, что может привести к ошибкам в делении клеток. [11]
Чтобы быть вирулентной , бактерия содержит индуцирующую опухоль плазмиду (плазмиду Ti или pTi) размером 200 т.п.н. , которая содержит Т-ДНК и все гены, необходимые для ее переноса в растительную клетку. [12] Многие штаммы A. tumefaciens не содержат pTi.
Поскольку плазмида Ti необходима для возникновения заболевания, происходят события предварительного проникновения в ризосферу , способствующие бактериальной конъюгации - обмену плазмидами между бактериями. В присутствии опинов A. tumefaciens продуцирует диффундирующий сигнал конъюгации , называемый 30C8HSL или аутоиндуктором Agrobacterium . Это активирует фактор транскрипции TraR , позитивно регулирующий транскрипцию генов, необходимых для конъюгации .
B: Геном Agrobacterium
C: Плазмида Ti: a: Т-ДНК, b: гены Vir, c: точка начала репликации, d: гены катаболизма Opines
D: растительная клетка
E: митохондрии
F: хлоропласт
G: ядро