Agrobacterium on bakteerisuku, joka aiheuttaa useita tauteja kaksisirkkaisissa kasveissa, mukaan lukien kruunuhapon sairaus ja karvainen juuritauti. Nämä kaksi sairautta koodaavat geenit, jotka sijaitsevat bakteerien plasmideissa (ei-kromosomaalinen DNA). Bakteerilajit Agrobacterium tumerfaciens kantaa a tuumoria indusoiva plasmidi (Ti-plasmidi), joka on vastuussa kasvien sappitautitaudista. Agrobacterium rhizogenes on toinen bakteeri, joka sataa juuria indusoiva plasmidi (Ri-plasmidi), joka vastaa kasvien karvaisesta juuritaudista. Ti- ja Ri-plasmidit ovat patogeenisiä plasmideja, jotka ovat ainutlaatuisia tälle bakteerisukulle. Avainero Ti- ja Ri-plasmidien välillä on se Ti-plasmidia koodataan geeneillä, jotka aiheuttavat kruunun sappistaudin aiheuttamisen, kun taas Ri-plasmidia koodataan geeneillä kasvien karvaisen juuritaudin varalta.. Nämä patogeeniset plasmidit sisältävät geeniklusterit, jotka vastaavat DNA: n replikaatiosta, virulenssista, T-DNA: sta, opiinin käytöstä ja konjugaatiosta. Infektion aikana, Agrobacterium leikkaa plasmidin T-DNA (siirto-DNA) -alueen ja integroituu kasvin genomiin aiheuttaa sairauden. Molekyylibiologit hyödyntävät tätä kykyä tuodakseen tärkeitä geenejä kasveihin geenitekniikassa. Siten, Agrobacterium pidetään tärkeänä työkaluna bioteknologiassa ja molekyylibiologiassa kimeerisen DNA: n viemiseksi eri kasvilajeihin.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on Ti Plasmid
3. Mikä on Ri Plasmid
4. Vertailu rinnakkain - Ti vs. Ri Plasmid
5. Yhteenveto
Kasvainta indusoiva plasmidi (Ti-plasmidi) on suurempi plasmidi, jota kantaa Agrobacterium tumerfaciens aiheuttamaan kruunun sappitautia monilla kaksisirkkaisilla kasveilla. Nimi kruunu-sappitauti käytetään johtuen suurten kasvaimien, kuten turpoamisten (sappujen) muodostumisesta kasvien kruunuissa maanpinnan yläpuolella, johtuen kasvihormonien auksiinin ja sytokiniinien ylimääräisestä tuotannosta A. tumerfaciens. T-DNA-alue sisältää tuumoria indusoivia geenejä. Agrobacterium tumerfaciens kulkeutuu kasveihin vaurioituneiden kasvakudosten, etenkin haavojen kautta, ja siirtää osan plasmidi-DNA: sta (T-DNA) yhdessä sairautta aiheuttavien geenien kanssa kasvisoluihin. Tämä T-DNA integroituu sitten kasvisolun genomiin ja transkriboi. Geenien ilmentyminen aiheuttaa kasvainten muodostumisen ja siihen liittyvät muutokset solujen aineenvaihdunnassa. Kruunupitoisuus ei aiheuta vakavia vahinkoja vanhemmille kasveille. Se kuitenkin heikentää taimitarhojen laatua.
Tämän ainutlaatuisen tartuntatavan takia, A. tumerfaciens käytetään laajasti geenitekniikan välineenä siirtogeenisten kasvien tuotantoon. Kasvainta indusoivat geenit tukahdutetaan, ja halutut geenit, kuten hyönteismyrkkyresistentit geenit ja herbisidiresistentit geenit, insertoidaan tai yhdistetään Ti-plasmidiin käyttämällä yhdistelmä-DNA-tekniikkaa ja käytetään kasvinjalostusohjelmissa. Kun T-DNA siirretään, kun tartunta tarttuu A. tumerfaciens kasveille kasvit saavat haluttujen geenien vaikutukset luonnollisesti. Siksi kaikki T-DNA: han insertoidut vieraat DNA: t voidaan integroida kasvisolun genomeihin tämän bakteerin luonnollisen tartuntaprosessin avulla.
Kuvio 01: Ti: n Ti-plasmidi A. tumerfaciens
Juuria indusoiva plasmidi (Ri Plasmid) on plasmidi, jota bakteerit kantavat A. rhizogenes. Ri-plasmidi on vastuussa taudista, jota kutsutaan karvajuurten taudiksi kaksisirkkaisissa kasveissa. - tartunta A. rhizogenes aiheuttaa laajan satunnaisten juurten muodostumisen infektiokohdassa tai sen lähellä. Karvaiset juuria indusoivat geenit sijaitsevat Ri-plasmidin T-DNA-alueella. Ri-plasmidi on suurempi plasmidi, joka on samanlainen kuin Ti-plasmidi. A. rhizogenes pystyy myös siirtämään RI-plasmidin T-DNA-alueen kasvisoluihin ja integroitumaan kasvisolugenomiin transkriptioiden saamiseksi käyttämällä kasvisolukoneita sairauksien aiheuttamiseksi. Siksi Ri-plasmidit toimivat myös tärkeinä vektoreina kasvien geenitekniikassa.
Ti vs. Ri Plasmid | |
Ti-plasmidi on ympyränmuotoinen ja suurempi plasmidi, jonka kantaja on . tumerfaciens | Ri-plasmidi on ympyränmuotoinen ja suurempi plasmidi, jonka kantaja on .rhizogenes |
tauti | |
Ti-plasmidi koodaa geenejä kasvien sappitaudin taudiksi | Ri-plasmidi koodaa geenejä karvaisen juuritaudin varalle kaksisirkkaisissa kasveissa. |
Ti- ja Ri-plasmidit ovat patogeenisiä plasmideja, joihin sisältyy A. tumerfaciencs ja A. rhizogenes, vastaavasti. Ti-plasmidilla on tuumoria indusoivia geenejä, jotka aiheuttavat kruunuhapon sairauden kasveissa. Ri-plasmidissa on juuria indusoivia geenejä, jotka aiheuttavat karvaisen juuritaudin kasveissa. Tämä on tärkein ero Ti- ja Ri-plasmidien välillä. Näitä plasmideja voidaan käyttää vektoreina kasvien geenitekniikassa johtuen niiden luonnollisesta kyvystä siirtää osa plasmidi-DNA: staan isäntägenomiin. Ne sisältävät geeniklusterit ja ovat kooltaan noin 200 kbp. Jokainen plasmidi sisältää ainutlaatuisia geenejä.
Viitteet
1. Katsunori Suzuki, Katsuyuki Tanaka, Shinji Yamamoto, Kazuya Kiyokawa, Kazuki Moriguchi ja Kazuo Yoshida. 2. “Ti- ja Ri-plasmidit.” Springer. Springer Berlin Heidelberg, 1. tammikuuta 1970. Verkko. 21. huhtikuuta 2017
3. Zupan, J. R. ja P. Zambryski. "T-DNA: n siirto Agrobacteriumista kasvisolulle." Kasvien fysiologia. Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, huhtikuu 1995. Web. 22. huhtikuuta 2017
Kuvan kohteliaisuus:
1. “Ti plasmid” MouagipTämä vektorigrafiikkakuva luotiin Adobe Illustratorilla. - Oma työ (CC0) Commons Wikimedian kautta