أگروبكتريوم تيومفاسينز
| أگروبكتريوم تيومفاسينز | |
|---|---|
| A. tumefaciens attaching itself to a carrot cell | |
| التصنيف الفهمي | |
| مملكة: | بكتريا |
| Phylum: | Proteobacteria |
| Class: | Alpha Proteobacteria |
| Order: | Rhizobiales |
| Family: | Rhizobiaceae |
| Genus: | 'Agrobacterium' |
| Species: | ''A. tumefaciens'' |
| Binomial name | |
|
Agrobacterium tumefaciens Smith & Townsend, 1907 | |
| Synonyms | |
|
Bacterium tumefaciens Smith and Townsend 1907 | |
أگروبكتريوم تيومفاسينز Agrobacterium tumefaciens (updated scientific name: Rhizobium radiobacter) هي بكتريا تسبب سقما يسمى التدرن التاجي في بعض النباتات. اذ تقوم هذه البكتريا بإحداث شق في النبات، وتحقن بترة قصيرة من دنا داخل بعض الخلايا حول هذا الشق. ويأتي الدنا من بلازميد كبير – بلازميد Ti (بلازميد التخليق الورمي) والمنطقة القصيرة من بلازميد Ti تسمى T-DNA (وهي التي تطلق على دنا المنقول)، يتم نقلها الى الخلية النباتية. والتي تجعل الخلية تنموبشكل يشبه الشكل الورمي. ويحتوي T-DNA على الجينات. والتي في وجود أشياء أخرى، تسمح لخلايا النبات المصاب، بأن يصنع مركبين غير عاديين وهما اللذن يعتبران من خصائص الخلايا المنقولة، وتكون الخلايا العفصة (وهي تعبير عن تضخم في النسيج النباتي)، التي تصبح بيتا آمنا للبكتريا.
واستخدمت آلية نقل الدنا هذه كطريقة لهندسة النبات وراثيا، اذ يجرى تعديل البلازميد Ti بحيث حتى جينا غريبا، يتم نقله إلى خلية النبات، مع أوبدلا من جينات تخليق البروتين، وعندما يستنبت البكتير مع خلايا النبات المعزول، أومع نسيج النبات المشقوق فإن الجين الجديد يحقن داخل الخلايا. ويظهر متكاملا في كروموسومات النبات.
وعادا ما يصيب هذا النوع من البكتريا، بعض النباتات فقط من ذوات الفلقتين، لأن استجابتها لإحداث الشق الجرح تكون مرتبطة بآلية نقل الدنا للبكتريا المورمة. وعندما تجرح النباتات ذات الفلقتين، فانها تصنع راتنج فينولي كيميائيا معينا، والتي تكون جزءا من آلية حماية الجرح.
وتستخدم هذه البكتريا، كلا من هذه المركبات، أولا كعوامل كبيميائية وتكتيكية (أي أنها تسبح تجاه مصدر المركب، وبذلك تكتشف الجرح) وثانيا لتحفز نقل الدنا.
والنباتات أحادية الفلقة لا تستجيب بهذه الطريقة، ولذا فإنها تعتبر مقاومة لA-tumefacines وقد كانت هذه احدى المشاكل في الماضي.بالنسبة إلى فهماء التقنية الحيوية، حيث ان الكثير من النباتات الزراعية المهمة والتي تشتمل على محاصيل الحبوب تعتبر من نوع النباتات أحادية الفلقة، وقد كان استغلال البلازميد والظروف التي يجرى فيها نقل الدنا للمستنبت، قد سمحت لمحاصيل الحبوب (بما فيها الأرز والذرة)، بأن تنقل مع T-DNA لكن هذا الاجراء لا يزال تقنية يصعب العمل بها بكفاءة.
والمشكلة السابقة مع ورميات البكتير الزراعي كانت حجم البلازميد الذي جعل من الصعب التعامل معه باستخدام تقنيات الدنا المعالج، وتم ادخاله في الوقت الحالي مع نظم المتجهات الثنائية، للتغلب على هذه المشكلة. ويتم حمل الT-DNA فوق بلازميد واحد صغير. والذي يسهل استخدامه في أنابيب الاختبار. ويحتوي بلازميد كبير نوعا معا على جينات فيروسية، التي تعتبر ضرورية لعملية الاصابة. ولكن لا يشترط استخدامها. ويشارك الاثنان قدرا من الدنا بطريقة مشهجرة، بحيث انه عندما يدخلان الاثنان إلى إحدى الخلايا، فإنهما يتحدان ليكونا بلازميد واحد الذي يحتوي على جينات فيروسية أصلية والمنطقة المستغلة حديثا من T-DNA.
وقد استخدمت هذه التقنية لادخال الدنا إلى الأشجار. ولما كانت الأشجار نباتات يصعب تربيتها، بسبب حجمها الكبير، ودورة حياتها الطويلة، لذا فان تقنيات الهندسة الوراثية، توفر مميزات غير عادية من حيث السرعة، والقدرة على هندسة ملايين المستنسخات. وقد تم نقل الدنا الى أشجار الجوز والحور، التفاح والبرقوق، عن طريق استخدام أورام البكتير الزراعي.
الاقتران
طرق العدوى
Formation of the T-pilus
نقل ت-دنا إلى الخلايا النباتية
B: Agrobacterium genome
C: Ti Plasmid : a: T-DNA , b: Vir genes , c: Replication origin , d: Opines catabolism genes
D: Plant cell
E: Mitochondria
F: Chloroplast
G: Nucleus
المورثات في ت-دنا
الاستخدامات المفيدة
انظر أيضا
- SuhB
المصادر
- ^ "Rhizobium radiobacter (Agrobacterium tumefaciens) (Agrobacterium radiobacter)". UniProt Taxonomy. Retrieved 2010-06-30.
- ^ Young J.M., Kuykendall L.D., Martínez-Romero E., Kerr A. and Sawada H. 2001. A revision of Rhizobium Frank 1889, with an emended description of the genus, and the inclusion of all species of Agrobacterium Conn 1942 and Allorhizobium undicola de Lajudie et al. 1998 as new combinations: Rhizobium radiobacter, R. rhizogenes, R. rubi, R. undicola and R. vitis. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 51:89-103
- ^ نطقب:معجم التكنولوجيا الحيوية
- Dickinson, M. (2003). Molecular Plant Pathology. BIOS Scientific Publishers.
- Lal, Erh-Min and Kado, Clarence I. (2000). The T-Pilus of Agrobacterium tumefaciens. Trends in Microbiology, Vol. 8, Issue 8.
- Ward, Doyle V., Zupan, John R and Zambryski, Patricia C. (2002). Agrobacterium VirE2 gtes the VIP1 treatment in plant nuclear import. Trends in Plant Science, Vol.سبعة Issue 1.
وصلات خارجية
- C58 Genome Page — as sequenced by Cereon Genomics/University of Richmond
- C58 Genome Page — as sequenced by DuPont/Univ of Washington/Univ of Campinas
