ФЭНДОМ


Agrobacterium tumefaciens
Agrobacterium tumefaciens
Электронная микрофотография Agrobacterium tumefaciens в процессе инфицирования клетки моркови, начало передачи плазмиды.
Научная классификация
Царство: Бактерии
Тип: Протеобактерии
Класс: Альфа-протеобактерии
Порядок: Rhizobiales
Семейство: Rhizobiaceae
Род: Agrobacterium
Вид: Agrobacterium tumefaciens
время

обитания

Латинское название
Agrobacterium tumefaciens
(Smith et Townsend 1907) Conn 1942

Wikispecies-logo
[{{fullurl:wikispecies:{{{wikispecies}}}|uselang=ru}} Систематика
на Викивидах]

Commons-logo
Изображения
на Викискладе

Agrobacterium tumefaciens — грамотрицательная, облигатно аэробная палочковидная почвенная бактерия рода Agrobacterium. Способна трансформировать клетки растений при помощи специальной плазмиды. Фитопатоген, вызывает образование т. н. корончатых галлов у растений, также известна патогенность и для человека[1]. Используется в генной инженерии для трансформации растений.

Систематика Править

Впервые была описана Смитом (Smith) и Тоунзендом (Townsend) под названием Bacterium tumefaciens (от tumor «опухоль» и facere «делать, действовать» — в названии была отражена способность бактерии вызывать опухоли растений). В 1902 г. Бейеринк (Beijerink) и ван Дельден (van Delden) описали вид под названием Agrobacterium radiobacter, в 1942 г. Конн (Conn) реклассифицировал вид под названием Agrobacterium tumefaciens. В 1993 Савада (Sawada) и др. предложили отменить название Agrobacterium tumefaciens (Smith et Townsend 1907) Conn 1942 как нелигитимный поздний синоним названия Agrobacterium radiobacter (Beijerinck, van Delden 1902) Conn 1942[2], однако комиссия оставила Agrobacterium tumefaciens как типовой вид рода Agrobacterium Conn 1942[3]. В 2001 году Янг (Young) и др. предложили перевести вид Agrobacterium tumefaciens в род Rhizobium, что решало вопрос о видовом эпитете tumefaciens, который был бы легитимным при переводе бактерии в другой род[4].

Биологические свойства Править

Морфология Править

Прямые или слегка изогнутые палочковидные бактерии размером 0.6-1.0 × 1.5-3.0 мкм. Не образуют спор, подвижные. Несут 1-4 жгутика, расположенных перитрихиально. Располагаются одиночно или попарно.

Культуральные свойства Править

Хемоорганогетеротроф, облигатный аэроб. Не требует специфических факторов для роста на искусственных питательных средах. Способен использовать относительно большой спектр органических веществ как единственный источник углерода (N-ацетилглюкозамин, α-аланин, β-аланин, арабинозу, аспартат, дульцит и т. д.), способен расти в LB-бульоне. На агаризованных питательных средах образуют выпуклые, круглые гладкие непигментированные или слабо-бежевые колонии. Утилизируют маннитол и другие углеводы с образованием кислоты. На средах с углеводами наблюдается выделение внеклеточной слизи полисахаридной природы. Оксидазоположительны, образуют уреазу, не образуют индол[5].

Геном Править

Геном A. tumefaciens штамма С58 имеет размер 5,67 Мп.н. и состоит из двух хромосом (кольцевой и линейной[6]) и двух плазмид. Отмечен большой уровень гомологии с геномом Sinorhizobium meliloti, что предполагает недавнее эволюционное расхождение[7].

Хромосомы Править

Кольцевая хромосома A. tumefaciens штамма С58 имеет размер 2841580 п.н. и содержит 2819 генов, из которых 2765 кодируют белки[8]. Линейная хромосома же имеет размер 2075577 п.н. и содержит 1884 генов, из которых 1851 кодируют белки[9]. Наличие кольцевой и линейной хромосомы характерно и для других штаммов A. tumefaciens, например штамма MAFF301001[10].

Плазмиды Править

Основная статья: Ti-плазмида
Файл:Ti Plasmid.jpg

A. tumefaciens штамм С58 содержит две плазмиды: плазмида At-плазмида и Ti-плазмида. At-плазмида (от Agrobacterium tumefaciens) представляет собой кольцевую двуцепочечную молекулу ДНК размером 542868 п.н. и содержит 557 гена, из которых 542 кодируют белки[11]. Ti-плазмида (от англ. tumor-inducing) обуславливает патогенность A. tumefaciens и способна встраиваться в геном растения-хозяина, перенося Т-ДНК в процессе сайт-специфической рекомбинации[12][13], плазмида также может частично встраиваться в геном Saccharomyces cerevisiae путём незаконной рекомбинации[14]. Однако заражение мышей патогенными A. tumefaciens не вызывает экспрессии репортерных генов в тканях[15]. Ti-плазмида A. tumefaciens штамма С58 представляет собой кольцевую двуцепочечную молекулу ДНК размером 214233 п.н. и содержит 199 генов, из которых 197 кодируют белки[16]. Ti плазмида A. tumefaciens содержит гены, контролирующие синтез и катаболизм специфических аминокислот- опинов[17], использующихся A. tumefaciens в качестве источника питания (октопин, нопалин, агропин)[18], гены вирулентности, гены синтеза фитогормонов- цитокининов и ауксинов (собственно они вызывают опухолеобразование и дедифференцировку тканей растения), Т-ДНК собственно представляет собой интегрируемый участок Ti плазмиды, несущий гены синтеза фитогормонов и опинов[19].

Патогенность для растений Править

Файл:Agrobacteriumgall.jpg

A. tumefaciens вызывает образование т. н. корончатых галлов у растений. Опухолеобразование связано с переносом Т-ДНК в геном растения с последующей его трансформацией. Трансформированные клетки ввиду дисбаланса синтеза фитогормонов дедифференцируются и начинают неупорядоченный рост. Также трансформированные клетки растения начинают синтезировать опины, которые A. tumefaciens способна использовать как источник питания. Определённую роль в индукции экспрессии генов вирулентности A. tumefaciens с растением-хозяином играют специфические внутриклеточные метаболиты растения[20], выделяющиеся при ранении тканей растения[21]. Важным этапом патогенного процесса является синтез Т-пилей при помощи системы секреции IV типа, осуществляющееся под действием VirB-оперона. При помощи Т-пилей A. tumefaciens присоединяется к клетке растения, формируя коньюгационный мостик и при помощи белка VirE1 переносит комплекс одноцепочечная Т-ДНК- белок VirE2[22] (образовавшуюся предварительно из Ti плазмиды и соединенную с белком VirE2[23]) в клетку растения[24][25]. Также на трансформацию клеток растений оказывает влияние специфический белок VirE3, транспортирующийся в ядро вместе с Т-ДНК и предположительно связывающийся с фактором транскрипции[26]. В ядре Т-ДНК интегрируется в геном клетки растения-хозяина[27] путём сайт-специфической рекомбинации[28][29]. Внедрение Т-ДНК вызывает образование характерных опухолей растений из-за гиперсинтеза фитогормонов, в опухолевых тканях начинают накапливаться опины.

Использование в генной инженерии Править

Файл:Transformation with Agrobacterium.JPG

Ввиду способности A. tumefaciens трансформировать клетки растений, бактерия сейчас активно используется для превнесения генетического материала с целью генетической модификации растений[30][31]. A. tumefaciens способна трансформировать двудольные растения[32][33], так и некоторые однодольные растения[34][35] и некоторые микроскопические грибки[36]. Поэтому были разработаны специальные векторы на основе Ti-плазмиды с удалёнными генами фитогормонов и опинов ("разоруженной плазмиды") для привнесения чужеродной генетической информации в геном растений[37] с целью получения растений с желаемыми полезными признаками.

См. также Править


Примечания Править

  1. http://medbiol.ru/medbiol/infect_har/001b4f29.htm
  2. Sawada H., Ieki H., Oyaizu H. and Mtsumoto S. Proposal for rejection of Agrobacterium tumefaciens and revised descriptions for the genus Agrobacterium and for Agrobacterium radiobacter and Agrobacterium rhizogenes// Int. J. Syst. Bacteriol., 1993, 43, 694—702.
  3. JUDICIAL COMMISSION: Minutes of the Meetings, 2 and 6 July 1994, Prague, Czech Republic. Int. J. Syst. Bacteriol., 1995, 45, 195—196.
  4. http://ijs.sgmjournals.org/cgi/content/abstract/51/1/89
  5. http://www.springer.com/series/4157
  6. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8253676?dopt=Abstract
  7. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?cmd=Retrieve&db=pubmed&list_uids=11743193
  8. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=genome&cmd=Retrieve&dopt=Overview&list_uids=189
  9. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=genome&cmd=Retrieve&dopt=Overview&list_uids=190
  10. http://www.jstage.jst.go.jp/article/ggs/76/6/363/_pdf
  11. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=genome&cmd=Retrieve&dopt=Overview&list_uids=191
  12. http://www.plantphysiol.org/cgi/content/abstract/133/3/1011
  13. http://www.pnas.org/content/102/52/19231.full
  14. http://www.pnas.org/content/93/26/15272.abstract
  15. http://www.plosone.org/article/info:doi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0002352
  16. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=genome&cmd=Retrieve&dopt=Overview&list_uids=192
  17. http://aem.asm.org/cgi/reprint/63/1/201?view=long&pmid=16535484
  18. http://www.dictionary.cbio.ru/termin.php?id=1046
  19. http://www.scribd.com/doc/2516813/Agrobacterium-and-Ti-plasmids-a-brief-history
  20. http://www.pnas.org/content/83/2/379.abstract
  21. http://www.nature.com/nature/journal/v318/n6047/abs/318624a0.html
  22. http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T2W-48JC5WX-1&_user=10&_coverDate=06%2F06%2F2003&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=698c36cab0b02a12183af2827e2d84d1
  23. http://www.jbc.org/cgi/content/full/282/6/3458
  24. http://jb.asm.org/cgi/content/abstract/178/4/1207?ijkey=41429f8dcdead92c99b9be966bd91464ea4c714d&keytype2=tf_ipsecsha
  25. http://www.pnas.org/content/105/32/11170.full
  26. http://nar.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/gkl877v1
  27. http://mmbr.asm.org/cgi/content/full/67/1/16
  28. http://jb.asm.org/cgi/content/full/183/13/4079
  29. http://www.ejbiotechnology.info/content/vol1/issue3/full/1/bip/
  30. http://www.ejbiotechnology.info/content/vol1/issue3/full/1/
  31. http://www.biology.ed.ac.uk/research/groups/jdeacon/microbes/crown.htm
  32. http://www.nature.com/nbt/journal/v4/n6/abs/nbt0686-533.html
  33. http://www.bashedu.ru/str_n_col/vestnic/magaz1_2/S3_9.html
  34. http://www.plantphysiol.org/cgi/content/abstract/95/2/426
  35. http://www.freepatentsonline.com/5792935.html
  36. http://www.faqs.org/abstracts/Biological-sciences/Agrobacterium-tumefaciens-mediated-transformation-of-Aspergillus-fumigatus-An-efficient-tool-for-ins.html
  37. http://www.plantphysiol.org/cgi/reprint/146/2/325

Ссылки Править


Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Agrobacterium tumefaciens. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .


Обнаружено использование расширения AdBlock.


Викия — это свободный ресурс, который существует и развивается за счёт рекламы. Для блокирующих рекламу пользователей мы предоставляем модифицированную версию сайта.

Викия не будет доступна для последующих модификаций. Если вы желаете продолжать работать со страницей, то, пожалуйста, отключите расширение для блокировки рекламы.

Также на ФЭНДОМЕ

Случайная вики