ลักษณะของ Agrobacterium สัณฐานวิทยาโรคและการรักษา

Agrobacterium เป็นสกุลของแบคทีเรียแกรมลบสามารถทำให้เกิดโรคในพืชได้โดยการถ่ายโอน DNA การถ่ายโอน DNA อนุญาตให้มีการดัดแปลงของพืชผู้รับเพื่อให้การแสดงออกของข้อมูลทางพันธุกรรมของแบคทีเรีย เนื่องจากแบคทีเรียประเภทนี้บางครั้งเรียกว่า "วิศวกรพันธุศาสตร์แห่งธรรมชาติ".

เรื่องเพศ Agrobacterium ขณะนี้ถือว่าเป็นโมฆะและสปีชีส์ที่บรรจุไว้ถูกย้ายไปแล้วส่วนใหญ่อยู่ในสกุล ไรโซเบียม. สกุลสุดท้ายนี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อบรรจุเอนโดซิมไบโอติกของพืช แบคทีเรียเหล่านี้ช่วยตรึงไนโตรเจนโดยพืชที่เกี่ยวข้อง.

ดัชนี

• 1 ลักษณะ
• 2 สัณฐานวิทยา
• 3 อนุกรมวิธานและอนุกรมวิธาน
• 4 โรคที่เกิดจาก
• 5 รูปแบบของการติดเชื้อ
• 6 การรักษา
• 7 เชื้อโรคในมนุษย์
• 8 Agrobacterium และการใช้ในเทคโนโลยีชีวภาพ
• 9 อ้างอิง

คุณสมบัติ

พวกเขาไม่ได้สร้างสปอร์พวกเขาเป็นแกรมลบแอโรบิก พวกเขาสร้างปฏิกิริยากรดในที่ที่มีแมนนิทอล พวกเขาไม่ผลิตกรดหรือก๊าซในสื่อกลางของเปปโตนกลูโคส.

พวกเขาสามารถทำให้เกิดการเพิ่มจำนวนของเนื้องอกในพืช ความสามารถนี้เกิดจากการถ่ายโอนทางพันธุกรรมของพื้นที่เล็ก ๆ ของ DNA ที่ถูกขนส่งในยีน Inductors of tumor (Ti) หรือ Inductors of root (Ri).

สปีชี่ส์ของ Agrobacterium พวกเขาบุกผ่านบาดแผล, มงกุฎ, รากและลำต้นของ dicotyledons จำนวนมากและพืช gymnosperm บางส่วน การถ่ายทอดทางพันธุกรรมส่งผลให้เกิดการแสดงออกในพืชที่รับคุณสมบัติเฉพาะของแบคทีเรีย.

ลักษณะทางสัณฐานวิทยา

แบคทีเรียในสกุลนี้มีรูปแบบของอ้อยขนาดเล็กสั้น (0.5-1.0 x 1.2-3.0 ไมครอน) พวกเขาเป็นมือถือโดยมี 1-4 flagella ตั้งอยู่ด้านข้าง หากพวกเขานำเสนอการตั้งค่าสถานะเดียวการตรึงของพวกเขาสามารถเป็นด้านข้างหรือขั้วโลก.

อนุกรมวิธานและอนุกรมวิธาน

เรื่องเพศ Agrobacterium ได้รับการเสนอโดย Conn (1942) เพื่อรวมสองสายพันธุ์ที่ทำให้เกิดโรคก่อนหน้านี้ที่ได้รับมอบหมาย Phytomonas: A. tumefaciens และ A. rhizogenes และสายพันธุ์ที่ไม่ทำให้เกิดโรค, A. radiobacter.

ต่อมามีการเพิ่มสายพันธุ์  Agrobacterium rubi, A. vitis และ A. larrymoorei เนื่องจากความสามารถในการผลิตโรคในพืช.

การศึกษาพันธุศาสตร์สายพันธุ์ต่างๆ Agrobacterium แสดงให้เห็นว่าความสามารถในการผลิตโรคของ A. tumefaciens (ผู้ผลิตเนื้องอก) หรือจาก A. rhizogenes (ผู้ผลิตของราก) สามารถถ่ายโอนระหว่างสายพันธุ์ของ Agrobacterium, หรือหลงทาง ต่อมามันก็แสดงให้เห็นว่าความสามารถในการผลิตโรคนี้มาจากการโอนพลาสมิด.

ชนิดของ Agrobacterium และ ไรโซเบียม พวกเขาคล้ายกันมาก ความแตกต่างที่เป็นระบบเพียงอย่างเดียวที่ลงทะเบียนระหว่างจำพวกนี้คือปฏิสัมพันธ์ที่ทำให้เกิดโรคในกรณีของ Agrobacterium, หรือ symbiotic (ของพืชและสัตว์ ไรโซเบียม) กับพืช.

สิ่งนี้และความจริงที่ว่าความสามารถในการ Agrobacterium ของการผลิตโรคอาจหายไปหรือถ่ายโอนทำให้นักเขียนหลายคนรวมตัวกันทั้งสองเป็นหนึ่งเดียว (ไรโซเบียม).

โรคที่เกิดจาก

ชนิดของ Agrobacterium พวกเขามีความสามารถสูงในการผลิตโรคบนพืช พวกเขาผลิตโรคสองประเภทหลัก.

Agrobacterium tumefaciens (ปัจจุบัน ไรโซเบียม radiobacter) ผลิตเนื้องอกหรือ galls บนรากและลำต้นของหลายสายพันธุ์ของพืชเมล็ดเปลือย, พืชใบเลี้ยงเดี่ยวและ dicots รวมอย่างน้อย 40 สายพันธุ์ที่น่าสนใจในเชิงพาณิชย์.

Agrobacterium Rhizogenes (ปัจจุบัน Rhizobium Rhizogenesในทางกลับกันทำให้เกิดการเจริญเติบโตที่ผิดปกติของรากในพืช dicotyledonous บางชนิด (โรคของรากขนหรือรากขน).

รูปแบบของการติดต่อ

การแพร่กระจายของโรคสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งทางดินด้วยสายพันธุ์ที่ทำให้เกิดโรคและผ่านการแพร่กระจายของสารปนเปื้อน เพื่อให้สายพันธุ์ที่มีความสามารถในการผลิตโรคพวกเขาจะต้องมีพลาสมิดโดยเฉพาะ พลาสมิดเหล่านี้เรียกว่าพลาสมิด (Ti) ของเนื้องอกหรือพลาสมิด (Ri) จากการเติบโตของราก.

ในระหว่างกระบวนการติดเชื้อส่วนของ Ti หรือ Ri พลาสมิดที่เรียกว่า T-DNA (ถ่ายโอน DNA) จะถูกขนส่งจากแบคทีเรียไปยังพืชที่ได้รับ.

T-DNA ของแบคทีเรียจะแทรกซึมเข้าไปในนิวเคลียสของเซลล์ของพืชและถูกรวมเข้ากับ DNA ของพืช เป็นผลให้เซลล์พืชมีการแปลงพันธุกรรมซึ่งช่วยให้การแสดงออกของข้อมูลทางพันธุกรรมของ T-DNA ของแบคทีเรีย การแสดงออกของ DNA ในแบคทีเรียนำไปสู่การเจริญเติบโตของเนื้องอกหรือการรูตผิดปกติ.

เนื้องอกหรือเหงือกที่ผลิตโดย A. tumefaciens ในบางกรณีพวกเขาไม่มีผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อพืช ในกรณีอื่น ๆ พวกเขาสามารถทำให้ลดการเจริญเติบโตและแม้แต่การตายของพืชที่ติดเชื้อ.

โรคนี้แพร่กระจายในปีที่ผ่านมาเนื่องจากการแลกเปลี่ยนและการค้าของพืชที่มีโรค แต่ไม่มีสัญญาณที่มองเห็นได้ของมัน.

ผลกระทบของโรครากขนในพืชที่ติดเชื้อนั้นเป็นที่เข้าใจได้ไม่ดี ผู้เขียนบางคนได้แสดงให้เห็นว่าการก่อตัวของรากที่สองเกิดจาก A. rhizogenes สามารถมีผลประโยชน์ในพืชที่ติดเชื้อ.

การรักษา

การรักษาโรคถุงน้ำดีควรป้องกัน ในกรณีของการติดเชื้อการพัฒนาของโรคบางครั้งจะมีความคืบหน้าโดยไม่คำนึงถึงการปรากฏตัวของแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรค.

การใช้ผลิตภัณฑ์ต่อต้านแบคทีเรียที่ทำจากทองแดงและสารฟอกขาวสามารถลดจำนวนประชากรได้ A. tumefaciens บนพื้นผิวของพืช กลไกของการรักษาเชิงป้องกันก็คือการประยุกต์ใช้สายพันธุ์ที่ไม่ทำให้เกิดโรคของแบคทีเรียที่แข่งขันกับสายพันธุ์ที่ทำให้เกิดโรค.

สำหรับการบำบัดรักษาโรคถุงน้ำดีสามารถใช้สารประกอบเคมีที่มีส่วนผสมของครอสโซเทตโซลูชั่นที่ใช้ทองแดงและสารออกซิแดนท์ที่แข็งแกร่ง.

เนื่องจากไม่มีหลักฐานว่ามีอันตรายจากโรครากขนในพืชที่ติดเชื้อจึงไม่มีวิธีการรักษาที่จำเพาะเจาะจง

การเกิดโรคในมนุษย์

แม้ Agrobacterium มันเป็นที่รู้จักกันเป็นหลักสำหรับการทำให้เกิดโรคสำหรับพืชในที่สุดก็สามารถส่งผลกระทบต่อมนุษย์ ในมนุษย์พวกเขาคิดว่ามันเป็นสิ่งมีชีวิตที่ก่อมลพิษหรือมีความสามารถต่ำในการผลิตโรค.

อย่างไรก็ตาม, A. tumefaciens คุณอาจจะต้องรับผิดชอบสำหรับการติดเชื้อในโรงพยาบาลในผู้ป่วยที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ ในบรรดาโรคจากแบคทีเรียนี้มีการติดเชื้อที่เกี่ยวข้องสวนกลางดำเยื่อบุช่องท้อง, การติดเชื้อในเลือดการอักเสบของเยื่อบุโพรงหัวใจที่ถุงน้ำดีอักเสบและการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ.

Agrobacterium สามารถทนต่อยาปฏิชีวนะหลายชนิดรวมถึง cotrimoxazole และ tetracycline การรักษาที่ประสบความสำเร็จเพียงอย่างเดียวจนถึงปัจจุบันคือเซเฟอเทอซีมีนสำหรับรักษาอาการอักเสบของถุงน้ำดี.

Agrobacterium และการนำไปใช้ในเทคโนโลยีชีวภาพ

ความสามารถในการ Agrobacterium การถ่ายโอนยีนไปยังพืชและเชื้อราถูกใช้เป็นเครื่องมือในพันธุวิศวกรรมเพื่อทำการปรับปรุงพันธุกรรมในพืช.

อย่างไรก็ตามความสามารถนี้เพื่อเปลี่ยนสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์ไม่ได้ จำกัด อยู่ที่พืช สิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่เป็นยูคาริโอตและแม้แต่โปรคาริโอตสามารถควบคุมได้ภายใต้สภาพห้องปฏิบัติการที่จะถูกเปลี่ยนพันธุกรรมโดย Agrobacterium.

ยีสต์และราหลายชนิดถูกเปลี่ยนเป็นห้องปฏิบัติการโดยใช้ Agrobacterium. นักวิจัยยังประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนแปลงของสาหร่ายเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและแบคทีเรียแกรมบวก Streptomyces lividans.

การอ้างอิง

1. Agrobacterium. ในวิกิพีเดีย สืบค้นเมื่อวันที่ 13 กันยายน 2018 จาก wikipedia.org.
2. T. Tzfira, V. Citovsky, Eds (2008). Agrobacterium: จากชีววิทยาสู่เทคโนโลยีชีวภาพ สปริงเกอร์นิวยอร์ก 1-735.
3. R. Cain (1988) กรณีของภาวะโลหิตเป็นพิษที่เกิดจาก Agrobacterium radiobacter. วารสารการติดเชื้อ.
4. M. Hulse, S. Johnson, P. Ferrieri (1993). Agrobacterium การติดเชื้อในมนุษย์: ประสบการณ์ที่โรงพยาบาลแห่งหนึ่งและตรวจสอบ โรคติดเชื้อทางคลินิก.
5. A. Ziemienowicz (2001) Odyssey ของ Agrobacterium T-DNA Acta Biochimica Polonica.
6. H. Hwang, S.B. Gelvin, E.M. แคราย (2558) กองบรรณาธิการ: "Agrobacterium ชีววิทยาและการนำไปใช้ในการผลิตพืชดัดแปรพันธุกรรม "พรมแดนด้านวิทยาศาสตร์พืช.
7. W. Nester (2015). Agrobacterium: วิศวกรพันธุวิศวกรรมของธรรมชาติ พรมแดนในวิทยาศาสตร์พืช.