Ti plazmit

Ti plazmit Agrobacterium tumefaciens bakterisinin genetik materyalini bitki hücrelerini enfekte edip bir tümör (taç uru) oluşturmasını ve genetik materyalini bitki hücrelerine aktarmasını sağlayan dairesel bir plazmittir.

Plazmit, 195 protein kodlayan 196 gene sahiptir. Ti plazmid yapısal RNA bulundurmaz ve 206,479 nükleotid uzunluktadır. GC içeriği %56'dır genetik ve materyalin %81'i gen kodlar, pseudogen bulundurmaz.

Bu plazmidin değiştirilmesi transgenik bitki üretilmesinde çok önemlidir fakat bu sadece dikotiledon bitkilerde gerçekleştirilebilir.

Ti Plazmid Yapısı 
Ti plazmit genel olarak bitki genomuna entegre olan bir ya da daha fazla T-DNA bölgesi, bir vir bölgesi, bir replikasyon merkezi, konjugatif transferin gerçekleşmesini sağlayan bir bölge ve opin katabolizması için gerekli olan genleri içerirler (Şekil 1).

Herhangi bir Ti plazmitinin T-DNA bölgesi sağ ve sol sınır dizilerinin varlığıyla tanımlanır. Bu sınır dizileri 24 bazlık rastgele tekrarlardır. Sınır dizileri arasında kalan herhangi bir DNA, konak bitki genomuna transfer edilecektir. Ti plazmitlerinin nopalin ırkları yaklaşık 20kb büyüklüğünde bir T-DNA bölgesine sahipken, oktopin ırkları 2 T-DNA bölgesi, TL (14kb) ve TR (7kb) içerirler. Sadece TL bölgesi tümör oluşturur, TR bölgesi opin biyosentezi için gerekli genleri taşır (Şekil 2).

Nopalin Ti plazmitlerinin T-DNA’sı 13 açık okuma bölgesine (ORF) sahipken, oktopin plazmitlerinin TL T-DNA’sı 8 açık okuma bölgesi içerir. Nopalin T-DNAsı ve oktopin TL T-DNA’sı merkez bölge olarak bilinen bölgede çok yoğun benzerlik gösterirler. Bu bölge hormon biyosentezinde görevli proteinleri, opin sentezinde görevli proteinleri ve tümör büyüklüğünü belirleyen proteinleri kodlar.

T-DNA Yapısı 

T-DNA bölgesi yaklaşık 12–24 kb büyüklüğündedir. Oksin ve sitokinin sentezinde görevli enzimleri kodlayan genleri, ayrıca opin ve agropin olarak bilinen bitki metabolitlerinin sentezinden sorumlu enzimleri kodlayan genleri içerir. Oksin ve sitokinin hormonları, bitki hücresinde büyüme ve gelişmeyi düzenledikleri gibi fazla salgılandıklarında da bitkide tümöre benzeyen oluşumlara sebep olurlar. Opin ve agropinler taç uru içinde sentezlenir ve hücre dışına salgılanır. Bakteri bunları bazen karbon bazen azot kaynağı olarak kullanır (Şekil 1).

Ti plazmit üzerinde bulunan opin katabolizması genleri, bakteriye opin alınımı ve parçalanmasında görev alırlar. Bu genler T-DNA bölgesinde bulunmaz, dolayısıyla bitki genomuna aktarılmaz. Ti plazmit üzerinde bulunan vir (virulans) genlerinin ürünleri T-DNA bölgesinin bitki genomuna transferi ve entegrasyonu için mutlaka gereklidir. En az 9 vir-gen operonu bulunmaktadır. Ori bölgesi ise, plazmitin Agrobacterium içinde çoğalması (replikasyonu) için gereklidir.

Moleküler biyoloji