| Agrobacterium |
| --- |
|  |
| Clasificación científica |
| 

|  |  |
| --- | --- |
| Dominio: | Bacteria |
| Filo: | Proteobacteria |
| Clase: | Alphaproteobacteria |
| Orde: | Rhizobiales |
| Familia: | Rhizobiaceae |
| Xénero: | ***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 °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 °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:


|  |  |
| --- | --- |
| **Antigo nome** | **Novo nome** |
| *Agrobacterium larrymoorei* | *Rhizobium larrymoorei* |
| *Agrobacterium tumefaciens* (= *A. radiobacter*) | *Rhizobium radiobacter* |
| *Agrobacterium rhizogenes* | *Rhizobium rhizogenes* |
| *Agrobacterium rubi* | *Rhizobium rubi* |
| *Agrobacterium vitis* | *Rhizobium vitis* |

Patóxeno de plantas
-------------------

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
---------------------

*Véxase tamén**:* Transferencia horizontal de xenes.
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.

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
-----

1. ↑  Uchino Y, Yokota A, Sugiyama J. (1997). "Phylogenetic position of the marine subdivision of *Agrobacterium* species based on 16S rRNA sequence analysis". *J. Gen. Appl. Microbiol.* **43** (4): 243–247. PMID 12501326. doi:10.2323/jgam.43.243.
2. ↑  Uchino Y, Hirata A, Yokota A, Sugiyama J. (1998). "Reclassification of marine *Agrobacterium* species: proposals of *Stappia stellulata* gen. nov. comb. nov. *Stappia aggregata* sp. nov. nom. rev. *Ruegeria atlantica* gen. nov. comb. nov. *Ruegeria gelatinovora* comb. nov. *Ruegeria algicola* comb. nov. and *Ahrensia kieliense* gen. nov. sp. nov. nom. rev". *J. Gen. Appl. Microbiol.* **44** (3): 201–210. PMID 12501429. doi:10.2323/jgam.44.201.
3. ↑  Young JM, Kuykendall LD, Martínez-Romero E, Kerr A, Sawada H. (2001). "A revision of *Rhizobium* Frank 1889, with an amended description of the genus and the inclusion of al species of *Agrobacterium* Conn 1942 and *Allorhizobium undicola* de Lajudie *et al*. 1998 como novas combinacións: *Rhizobium radiobacter*, *R. rhizogenes*, *R. rubi*, *R. undicola* e *R. vitis*.". *Int J Syst Evol Microbiol* **51** (1): 89–103. PMID 11211278. doi:10.1099/00207713-51-1-89. Arquivado dende o orixinal o 05 de setembro de 2009. Consultado o 30 de agosto de 2014.
4. ↑  Farrand SK, Van Berkum PB, Oger P. (2003). "*Agrobacterium* is a definable genus of the family Rhizobiaceae.". *Int J Syst Evol Microbiol* **53** (5): 1681–1687. PMID 13130068. doi:10.1099/ijs.0.02445-0.
5. ↑  Young JM, Kuykendall LD, Martínez-Romero E, Kerr A, Sawada H. (2003). "Classification and nomenclature of *Agrobacterium* and *Rhizobium*—a reply to Farrand *et al*. (2003).". *Int J Syst Evol Microbiol* **53** (5): 1689–1695. PMID 13130069. doi:10.1099/ijs.0.02762-0. Arquivado dende o orixinal o 10 de maio de 2010. Consultado o 30 de agosto de 2014.
6. ↑  LPSN Agrobacterium
7. ↑  Francis KE, Spiker S. (2004). "Identification of Arabidopsis thaliana transformants without selection reveals a high occurrence of silenced T-DNA integrations". The Plant Journal 41 (3): 464–477. PMID 15659104. doi 10.1111/j.1365-313X.2004.02312.x
8. ↑  Andrea Pitzschke and Heribert Hirt (2010). "New insights into an old story: *Agrobacterium*-induced tumour formation in plants by plant transformation". *The EMBO Journal* **29** (6): 1021–103. PMC 2845280. PMID 20150897. doi:10.1038/emboj.2010.8.
9. ↑  Hulse M, Johnson S, Ferrieri P (January 1993). "Agrobacterium infections in humans: experience at one hospital and review". *Clin. Infect. Dis.* **16** (1): 112–7. PMID 8448285. doi:10.1093/clinids/16.1.112.
10. ↑  Dunne WM, Tillman J, Murray JC (1 September 1993). "Recovery of a strain of *Agrobacterium radiobacter* with a mucoid phenotype from an immunocompromised child with bacteremia". *J. Clin. Microbiol.* **31** (9): 2541–3. PMC 265809. PMID 8408587.
11. ↑  Cain JR (1988). "A case of septicaemia caused by *Agrobacterium radiobacter*". *Journal of Infection* **16** (2): 205–206. doi:10.1016/s0163-4453(88)94272-7.
12. ↑  Kunik T, Tzfira T, Kapulnik Y, Gafni Y, Dingwall C, Citovsky V (February 2001). "Genetic transformation of HeLa cells by *Agrobacterium*". *Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.* **98** (4): 1871–6. PMC 29349. PMID 11172043. doi:10.1073/pnas.041327598.
13. ↑  Schell J, Van Montagu M (1977). "The Ti-plasmid of *Agrobacterium tumefaciens*, a natural vector for the introduction of *nif* genes in plants?". *Basic Life Sci.* **9**: 159–79. PMID 336023. doi:10.1007/978-1-4684-0880-5\_12.
14. ↑  Joos H, Timmerman B, Montagu MV, Schell J (1983). "Genetic analysis of transfer and stabilization of *Agrobacterium* DNA in plant cells". *EMBO J.* **2** (12): 2151–60. PMC 555427. PMID 16453483.
15. ↑  "Copia arquivada". Arquivado dende o orixinal o 13 de maio de 2008. Consultado o 30 de agosto de 2014.
16. ↑  Setubal JC; et al. (2009). "The Genomics of *Agrobacterium*: Insights into its Pathogenicity, Biocontrol, and Evolution". *Plant Pathogenic Bacteria: Genomics and Molecular Biology*. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-37-0.

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*]

|  |  |
| --- | --- |
| Control de autoridades | 
* Wd: Q2700446
* EBID: ID
* JSTOR: agrobacterium
* MAG: 2779656422

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Identificadores taxonómicos | 
* EOL: 97617
* EPPO: 1AGRBG
* GBIF: 3220724
* iNaturalist: 349872
* IRMNG: 1045536
* ITIS: 958440
* NCBI: 357
* PPoE: ID
* WoRMS: 415020

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Identificadores | 
* MeSH: D060054

 |