Agrobacterium tumefaciens – грам-теріс облигатты аэробты таяқша тәрізді грунтты бактериялар. Олардың туыстарынан, симбионттармен өсімдік жейтін ризобийден, бұл бактерия тәжі галл ауру (өсетін ісіктер түрі) тудырады және көптеген өсімдік түрлерінің белгілі патогені болып табылады. Ол әсер ететін өсімдік түрлерінің саны көп (мысалы, жүзім, желкек, қант қызылшасын, рауғаш) болған соң, ауыл шаруашылығы үшін негізгі қауіп болып табылады. Бұған қоса, кейбір жануарларда, соның ішінде адамдарда, оппортунистік патоген болуы мүмкін. Басты фактор арнайы плазмиді арқылы өсімдік жасушасын түрлендіру қабілеті болып табылады. Agrobacterium tumefaciens осы қабілеті арқылы өсімдіктерді түрлендіру үшін гендік инженерияда кеңінен пайдаланылады.
Жүйелеу
Бұл бактериялар бірінші рет Bacterium tumefaciens деген атпен Смит (Smith) және Таунсенд пен(Townsend) сипатталған болатын (tumor- «ісіну ісік» және facere - «әрекет жоқ», - бактериялардың өсімдіктердегі ісіктерге әкеліп соғу қабілеті атауында көрініс тапты). 1902 жылы Бейерик (Beijerink) және ван Дельден (vаn Delden)бұл бактерияны Agrobacterium radiobacter деп атады, ал 1942 жылы Конн (Конн) бұлбактерияны Agrobacterium tumefaciens деп рекласификациялады. Юнг (Young) 1993 жылы Савада (Sawada) және т.б.Agrobacterium radiobacter атына қате кейінірек синонимі Agrobacterium tumefaciens атын жою ұсынылған, бірақ комиссия Agrobacterium Конн 1942 түрі ретінде Agrobacterium tumefaciens атын қалдырды .2001 жылы Юнг(Young) және т.б. басқа Rhizobium түріне бактериялардың аударуы туралы ұсыныс болды, егер осы қабылданса нақты эпитеттерді мәселені шешуші еді, бірақ ұсыныс қабылданған жоқ.
Биологиялық қасиеттері
Морфология
Agrobacterium tumefaciens - × 0,6-1,0 1,5-3,0 мкм өлшемді тікелей немесе сәл иілген таяқша тәрізді бактериялар. Жеке немесе жұппен перихиальді ұйымдастырылған,1-4 талшықтар арқылы жылжымалы, спролар түзбейді.
Метаболизм
Бұл бактериялар хемоорганогетеротроф, облигатты аэробты. Жасанды қоректік орталарда өсу үшін нақты факторлар қажет емес. Ол жалғыз көміртегі көзі ретінде органикалық қосылыстардың салыстырмалы үлкен ауқымын пайдалануға қабілетті (N-ацетилглюкозамина, α-аланина, β-аланина, арабиноз, аспартат, дульцит және с.с.), LB-сорпада өсуге қабілетті. Қоректі агаризді ортада дөңес, дөңгелек тегіс колониялар қалыптастырады, пигментті емес немесе аздап ақшыл сары. Маннитолды және басқа көміртектерді қышқыл түзу үшін қолданады. Көмірсулар бар жерде шырыш (экзополисахаридтер) байқалады. Оксид-позитивті, формасы уреаза, индолды жасамайды.
Геномы
А. Джин C58 штамм tumefaciens геномының өлшемі 5670000. Жұптар екі хромосомалардан (kiltseioi және сызықтық) және екі плазмидтерден тұрады. Соңғы эволюциялық дивергенциюны ұсынады Sinorhizobium meliloti, геномының бар гомологии жоғары деңгейде белгіленген.
Ring хромосома А. C58 2.841.580 базалық жұп өлшемі және 2765 ақуыз кодтау 2819 гендер бар, штамм tumefaciens. Сызықтық хромосома 2075577 BP өлшемін бар және 1851 кодталған белоктар болып табылатын 1884 гендер бар. A. tumefaciens басқа штаммдарының тән сақина және сызықтық хромосомалар болуы, мысалы MAFF301001 штамм.
At-Ti-плазмидтің және плазмидой: А. C58 штамм екі плазмиды бар tumefaciens. At-плазмидтің (Agrobacterium tumefaciens бастап) 542,868 базалық жұп дөңгелек қос тізбекті ДНҚ молекуласының мөлшері болып табылады және 542 протеин кодтау, оның 557 гендер бар. Ti-плазмидті (ағылшын. Ісік индуцирующим) А. tumefaciens Патогендік анықтайды және сайт нақты рекомбинации T-ДНК аудару, хост зауытының геномының біріктірілген болуы мүмкін, плазмидті сондай-ақ ішінара заңсыз рекомбинацией Saccharomyces cerevisiae геномының біріктірілген болуы мүмкін. Алайда, патогенді А. tumefaciens жұқтырған тышқандар ұлпаларда тілшісі генінің өрнек туғызбайды. Ti-плазмиды А. C58 214.233 базалық жұп қос тізбекті дөңгелек ДНК молекуласы мөлшері болып табылады және 197 протеин кодтау, оның 199 гендер бар, штамм tumefaciens. Бұл бактериялар (octopine, дықтарды, agropin), вируленттілік гендер, синтетикалық гендер фитогормондар қосылған көзі zhivlyannya ретінде пайдаланылатын көріністер - - cytokinins және auxins (атап айтқанда, олар ісіктерді және dediferentsiyuvannya өсімдік мата қалыптастыру әкелуі) Бұл плазмидті нақты амин қышқылдарының биосинтезі және катаболизмін бақылау гендер бар, T-ДНК өзі және Ti бөлігі фитогормондар қосылған және пікір гендері синтезін асыратын кешенді плазмида болып табылады.
Өсімдіктер үшін патогендік
A. tumefaciens деп аталатын тәжі қалыптастыру өсімдіктер Galls тудырады. Оның салдарынан кейіннен қайта құрылуына геномының өсімдік ішіне T-ДНҚ беруге Бұл tumorigenic. фитогормондар қосылған синтезіне теңгерімсіздік берілген қайта сыналар, dediferentsuyutsya отырықшы және өсіп келе жатқан бастаңыз. Сондай-ақ, трансформацияланған өсімдік жасушалары А. тұмсыққыштардың тамақтану көзі ретінде пайдалана алатын пікірлерін синтездей бастайды. Зауыт хостқа А. tumefaciens вирулентности гендердің білдіру индукция ролі зауыттың тіндердің жарақат кезінде босатылған хост зауытының нақты жасушаішілік метаболиттері, атқарады. Маңызды қадам IV секрециясын жүйесі түрін пайдаланып синтез процесі патогенді T талшықтары VIRB-оперона арқылы жүзеге асырылады болып табылады. T-биопсиясы А. пайдалану VirE1 ақуыз кешені арқылы көпір және conjugational қалыптастыру зауыт торға бір-тізбекті T-ДНК VirE2 ақуыз (Ti плазмидтің алдын ала құрылған және VirE2 ақуыз қосылған) жүзеге асырады, өсімдік ұяшыққа қоса беріледі tumefaciens. Сондай-ақ, өсімдік жасушаларының қайта құру жөніндегі VirE3 нақты ақуыз әсер етеді Т-ДНҚ бірге ядросы тасымалданатын және, бәлкім, транскрипциясы факторы байланыстырады. Ядродта T-ДНК торапқа тән рекомбинация арқылы қабылдаушы жасушалық геномға біріктіріледі. Т-ДНҚ енгізу фитоморгандардың гиперцинезі арқылы өсімдіктің ісіктерінің тәнін қалыптастырады, ал ісік тіндерінде ойлар жинақталады.
Гендік инженерияда қолдану
А. tumefaciens өсімдік жасушалары түрлендіру қабілеті арқасында, осы бактериялар өсімдіктердің генетикалық модификациялау генетикалық материалдың беру үшін белсенді пайдаланылады. A. tumefaciens екі жақ дәнді өсімдіктер және кейбір бір жақ дәнді және кейбір микроскопиялық саңырауқұлақтарды өзгертуі мүмкін. Ti-плазмидті негізінде векторлары нақты дамыған, қашықтан реттеуіштерді гендер және Opine, пайдалы қажетті қасиеттері бар өсімдіктерді өндіруге геномының өсімдік шетелдік генетикалық ақпаратты тарату мақсатында жасалды.