Agrobacterium

***Agrobacterium*** é un xénero de bacterias gramnegativas establecido por H. J. Conn en 1942, cuxa característica máis importante é que utiliza a transferencia horizontal de xenes para causar tumores en plantas e é utilizado en biotecnoloxía. *Agrobacterium tumefaciens* (hoxe chamada *Rhizobium radiobacter*) é a especie mellor estudada do xénero. *Agrobacterium* ten a capacidade de transferir ADN ás plantas, polo que se converteu nunha ferramenta moi importante en enxeñaría xenética de plantas.

En realidade, na taxonomía actual o xénero *Agrobacterium* desaparecería como tal, debido a unha profunda reclasificación proposta das súas especies. A razón é que o xénero *Agrobacterium* é bastante heteroxéneo. Os estudos taxonómicos modernos fixeron que houbese que reclasificar a totalidade das especies de *Agrobacterium*, algunhas en novos xéneros como *Ahrensia*, *Pseudorhodobacter*, *Ruegeria*, e *Stappia*, pero a maioría foron reclasificadas dentro do xénero *Rhizobium*, aínda que non sen controversia.

As bacterias do xénero *Agrobacterium* son móbiles, a maioría aerobias estritas, teñen unha capacidade moi estendida de utilizar glícidos. A súa temperatura óptima de crecemento é de 24 a 28&nbsp;°C. Nestas condicións e nun medio de cultivo moi favorable, o seu tempo de xeración é duns 120 minutos. Resisten moi ben as carencias, e nos medios pobres poden tamén sobrevivir varias semanas en auga pura a 4&nbsp;°C. Resisten os sales de telurio, e a numerosos antibióticos beta-lactámicos.

## Taxonomía 
Coas novas modificacións taxonómicas todas as *Agrobacterium* están agora clasificadas noutros xéneros. As equivalencias das principais especies indícanse na táboa:

## Patóxeno de plantas 
esquerda|miniatura|Os grandes avultamentos na raíz desta planta son tumores inducidos por *Agrobacterium* sp.

*A. tumefaciens* causa tumores nas raíces das plantas. A enfermidade caracterízase por un crecemento similar a un tumor ou bugalla na planta infectada, xeralmente situado na unión da raíz co talo. Os tumores son inducidos pola transferencia por conxugación dun segmento de ADN (chamado ADN-T ou T-DNA, ADN de transferencia) dun plásmido bacteriano indutor de tumores (plásmido Ti). A especie moi relacionada *A. rhizogenes*, induce tamén tumores nas raíces, e leva o plásmido Ri ou plásmido indutor de tumores na raíz. Aínda que a taxonomía de *Agrobacterium* sufriu unha profunda revisión, pode dicirse que neste xénero tradicional existen tres biovares, *A. tumefaciens*, *A. rhizogenes*, e *A. vitis*. As cepas dentro de *A. tumefaciens* e *A. rhizogenes* poden portar o plásmido Ti ou o Ri, mentres que as cepas de *A. vitis*, que xeralmente están restrinxidas ás vides, só poden levar o plásmido Ti. De mostras do ambiente illáronse cepas que non son de *Agrobacterium*, que portan o plásmido Ri, mentres que os estudos de laboratorio indican que cepas non de *Agrobacterium* poden tamén levar o plásmido Ti. Moitas cepas do medio ambiente de *Agrobacterium* non posúen nin plásmido Ti nin Ri, polo que non son virulentas.

O ADN-T do plásmido intégrase de forma semi-aleatoria no xenoma da célula hóspede, e os xenes da morfoloxía tumoral do ADN-T exprésanse causando a formación do tumor. O ADN-T leva xenes que codifican encimas biosintéticos para a produción de aminoácidos infrecuentes, tipicamente octopina ou nopalina. Tamén contén xenes para a biosíntese das hormonas vexetais, auxina e citoquininas), e para a biosíntese de opinas, que proporcionan á bacteria unha fonte de carbono e nitróxeno que a maioría dos demais microorganismos non poden utilizar, o que lle dá a *Agrobacterium* unha vantaxe selectiva. Ao alterar o equilibrio hormonal en células da planta, esta non pode controlar a división desas células, e fórmase o tumor. A proporción de auxina con respecto á citoquinina producida polos xenes do tumor determina a morfoloxía do tumor (de tipo raíz, desorganizado ou de tipo talo).

## *Agrobacterium* en humanos 
Aínda que *Agrobacterium* produce xeralmente infeccións en plantas, pode tamén ser responsable de infeccións oportunistas en humanos que teñan os seus sistemas inmunitarios debilitados, pero non é un patóxeno importante nos individuos sans. Unha das primeiras asociacións entre enfermidades humanas e *Agrobacterium radiobacter* foi descuberta polo Dr. J. R. Cain en Escocia (1988). Un estudo posterior indicou que *Agrobacterium* se une e transforma xeneticamente varios tipos de células humanas ao integrar o seu ADN-T no xenoma da célula humana. O estudo fíxose utilizando tecidos humanos cultivados e non chegou a ningunha conclusión en canto a actividades biolóxicas relacionadas na natureza.

## Usos en biotecnoloxía 
A capacidade de *Agrobacterium* de transferir xenes a plantas e fungos é moi utilizada en biotecnoloxía, en especial en enxeñaría xenética para a transformación de plantas. Pode utilizarse para isto un plásmido Ti ou Ri modificado. O plásmido é "desarmado" por deleción dos xenes produtores de tumores; as únicas partes esenciais do ADN-T son ás súas dúas pequenas repeticións finais (de 25 pares de bases), xa que polo menos cómpre unha delas para a transformación da planta. Marc Van Montagu e Jozef Schell na University de Gante (Bélxica) descubriron o mecanismo de transferencia de xenes entre *Agrobacterium* e as plantas, que deu lugar ao desenvolvemento de métodos para alterar *Agrobacterium* converténdoo nun sistema de cesión de xenes eficiente na enxeñería xenética das plantas. Un equipo de investigadores liderado pola Dra. Mary-Dell Chilton foi o primeiro en demostrar que os xenes da virulencia podían ser eliminados sen afectar negativamente á capacidade de *Agrobacterium* de inserir o seu propio ADN no xenoma da planta (1983).

Os xenes que van ser introducidos na planta son clonados nun vector de transformación de plantas que contén a rexión do ADN-T do plásmido desarmado, xunto cun marcador seleccionable (como un marcador de resistencia a antibióticos) para permitir seleccionar as plantas que foron transformadas con éxito. As plantas cultívanse en medios que conteñen antibióticos despois do operación de transformación, e aquelas nas que non se integrou o ADN-T no seu xenoma morren. Un método alternativo é a agroinfiltración.

[miniatura|dereita|A planta *[Solanum chacoense* transformada usando *Agrobacterium*. As células transformadas empezan formando calos nun lado das follas.]]
A transformación con *Agrobacterium* pode realizarse de dúas maneiras. Os protoplastos, ou discos de follas poden incubarse con *Agrobacterium* e despois rexenéranse plantas completas utilizando cultivo de tecidos de plantas. Un protocolo de transformación común para a planta *Arabidopsis* é o método da inmersión floral: as flores mergúllanse nun cultivo de *Agrobacterium*, e a bacteria transforma as células da liña xerminal que forman os gametos femininos. As sementes poden despois ser examinadas para ver a súa resistencia a antibióticos (ou outro marcador de interese), e as plantas que non teñan o ADN do plásmido integrado morrerán.

*Agrobacterium* non infecta todas as especies de plantas, pero hai outras técnicas efectivas de transformación de plantas que se poden aplicar como a pistola de xenes.

*Agrobacterium* é a fonte orixinal de material xenético utilizado para transformar os seguintes organismos modificados xeneticamente de especies como: soia, algodón, millo, remolacha azucreira, alfalfa, trigo, aceite de colza (Canola), *Agrostis stolonifera* (para alimentación animal) ou arroz (arroz dourado *Golden Rice*).

## Xenómica 
A secuenciación dos xenomas de varias especies de *Agrobacterium* permitiu o estudo da historia evolutiva destes organismos e proporcionou información sobre os xenes e sistemas implicados na patoxénese, control biolóxico e simbiose. Un importante descubrimento foi a posibilidade de que estean evolucionando cromosomas a partir de plásmidos en moitas destas bacterias. Outro descubrimento é que as diversas estruturas cromosómicas neste grupo parecen ser capaces de soster tanto estilos de vida simbióticos coma patóxenos. A dispoñibilidade de secuencias xenómicas de especies de *Agrobacterium* segue incrementándose, o que está a dar unha visión xeral do funcionamento e historia evolutiva deste grupo de microbios asociados a plantas.

## Notas 
## Véxase tamén 
### Ligazóns externas 
* Taxonomía actual das especies de *Agrobacterium*, e novos nomes de *Rhizobium*
* Agrobacterias utilizadas como transportadores de xenes - Transformación de plantas con *Agrobacterium*]