АГРОБАЦТЕРИУМ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, МОРФОЛОГИЈА И БОЛЕСТИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Агробацтериум је род грам-негативних бактерија који могу да проузрокују болест у биљкама преношењем ДНК. Пренос ДНК омогућава модификацију биљке реципијента како би се омогућила експресија бактеријских генетских информација. Због тога се бактерије овог рода понекад називају „генетским инжењерима природе“.

Род Агробацтериум тренутно се сматра неважећим и врсте које су га садржале већим делом су премештене у род Рхизобиум. Потоњи род првобитно је подигнут тако да садржи биљне ендосимбиотске бактерије. Ове бактерије помажу у фиксирању азота од стране повезаних биљака, углавном махунарки.

Механизам преноса генетских информација Агробацтериум-а. Преузето са цоммонс.викимедиа.орг

карактеристике

Не формирају споре, они су грам-негативни, аеробни. Они производе киселу реакцију у присуству манитола. Не производе киселину или гас у медијуму глукозе-пептона.

Они су у стању да индукују само-размножавање тумора у биљкама. Тај капацитет настаје због генетског преноса малог региона ДНК који се врши у генима индуктора тумора (Ти) или коријена (Ри) индуктора.

Врсте Агробацтериум упадају кроз ране, круну, коријење и стабљике многих дикота и неких биљака гимносперм. Пренос гена резултира експресијом одређених својстава бактерија у биљци пријемници.

Морфологија

Бактерије овог рода су мале, кратког штапићастог облика (0,5-1,0 к 1,2-3,0 µм). Они су покретни због присуства 1-4 флагела које се налазе бочно. Ако представљају један флагеллум, њихова фиксација може бити бочна или поларна.

Таксономија и систематика

Род Агробацтериум је предложио Цонн (1942) да обухвати две патогене врсте претходно додељене Пхитомонас: А. тумефациенс и А. рхизогенес и непатогене врсте, А. радиобацтер.

Касније су додане врсте Агробацтериум руби, А. витис и А. ларримоореи због њихове способности да изазивају биљне болести.

Генетске студије различитих врста Агробацтериум показале су да способност А. тумефациенс (произвођач тумора) или А. рхизогенес (произвођач коријена) може бити пренесена између сојева Агробацтериум или изгубљена. Касније се показало да ова способност производње болести потиче од преношења плазмида.

Врсте Агробацтериум и Рхизобиум су врло сличне једна другој. Једина систематска разлика која је забележена између ових родова је њихова патогена интеракција, у случају Агробацтериум, или симбиотске (оне из рода Рхизобиум) са биљкама.

Ова чињеница и чињеница да се способност Агробактеријума да производи болести може изгубити или пренети, навели су многе ауторе да обједине оба рода у један (Рхизобиум).

Болести које изазива

Агробактеријске врсте могу имати велики капацитет за производњу болести на биљкама. Они производе две главне врсте болести.

Агробацтериум тумефациенс (тренутно Рхизобиум радиобацтер) производи туморе или жучи на коренима и деблу бројних врста гимносперм-а, једнокотиледоних и двокоти-биљних биљака, укључујући најмање 40 врста од комерцијалног значаја.

Агробацтериум рхизогенес (данас Рхизобиум рхизогенес), с друге стране, изазива необичан раст коријена код неких двотиледонских биљака (длакава болест коријена или длакава корена).

Жучна болест у уверо. Преузето са цоммонс.викимедиа.орг

Облици заразе

Ширење болести може се догодити и преко тла са патогеним сојевима и ширењем контаминираног материјала. Да би сојеви имали способност стварања болести, морају имати посебне плазмиде. Ти плазмиди се називају Ти плазмиди (индуктори тумора) или Ри плазмиди (индуктори раста корена).

Током процеса инфекције, сегмент Ти или Ри плазмида, назван Т-ДНА (трансфер ДНА), се преноси из бактерија у биљку примаоцу.

Бактеријска Т-ДНА продире у језгро биљних ћелија и интегрише се са биљном ДНК. Као резултат, биљне ћелије се генетски трансформишу, што омогућава експресију генетских информација из Т-ДНК бактерије. Експресија бактеријске ДНК доводи до раста тумора или абнормалног укорењавања.

Тумори или жучи које производи А. тумефациенс у неким случајевима немају штетне ефекте на биљке. У другим случајевима могу узроковати смањење раста, па чак и смрт заражене биљке.

Ова болест се проширила последњих година због размене и комерцијализације биљака са болешћу, али без видљивих знакова ње.

Утицај длакавих корена на заражене биљке је слабо разумети. Неки аутори су показали да стварање секундарних корена изазваних А. ризогенима може имати благотворно дејство на заражене биљке.

Лечење

Лечење шкржне болести треба да буде превентивно. У случају инфекције, развој болести ће понекад напредовати без обзира на присуство бактерија које узрокују болест.

Примена антибактеријских производа направљених од бакра и избељивача може смањити популацију А. тумефациенс на површини биљака. Други механизам превентивног лечења је примена непатогених сојева бактерија који се такмиче са патогеним сојевима.

Хемикалије засноване на креозоту, раствори на бази бакра и јаки оксиданти могу се користити за лечење кроничних жучних болести.

Пошто не постоје докази о штетним утицајима длакавих корена на заражене биљке, не постоји специфичан третман против ње.

Патогеност код људи

Иако се зна да је Агробацтериум примарно патоген за биљке, на крају може утицати и на људе. Код људи се сматра да загађује организам или има мали капацитет за производњу болести.

Међутим, А. тумефациенс може бити одговоран за носокомијске инфекције код пацијената са ослабљеним имунолошким системом. Међу болестима које проузрокује ова бактерија су инфекције повезане са централним венским катетерима, перитонитис, инфекције крви, упале ендокарда, упале жучних путева и инфекције мокраћних путева.

Агробацтериум може бити резистентан на више антибиотика, укључујући котримоксазол и тетрациклин. Једина досад успешна терапија је цефотаксим за лечење упале жучног песка.

Способност Агробактеријума да преноси гене на биљке и гљивице коришћена је као средство у генетском инжењерингу за постизање генетских побољшања у биљкама.

Међутим, ова способност трансформације организама домаћина није ограничена на биљке. Многим другим еукариотским, па чак и прокариотским организмима, може се манипулисати у лабораторијским условима да би их Агробацтериум генетски трансформисао.

Многе врсте квасца и гљивица трансформисане су у лабораторији помоћу Агробацтериум-а. Истраживачи су такође успели да трансформишу алге, ћелије сисара и грам-позитивну бактерију Стрептомицес ливиданс.

Референце

1. Агробацтериум. На Википедији. Преузето 13. септембра 2018. са википедиа.орг.
2. Т. Тзфира, В. Цитовски, Едс (2008). Агробацтериум: од биологије до биотехнологије. Спрингер, Нев Иорк. 1-735.
3. Р. Цаин (1988). Случај септикемије изазван Агробацтериум радиобацтер. Часопис за инфекцију.
4. М. Хулсе, С. Јохнсон, П. Ферриери (1993). Агробактеријске инфекције код људи: искуство у једној болници и преглед. Клиничке инфективне болести.
5. А. Зиемиеновицз (2001). Одисеја Т-ДНК Агробактерија. Ацта Биоцхимица Полоница.
6. Х. Хванг, СБ Гелвин, ЕМ Лаи (2015). Редакција: "Агробактеријска биологија и њена примена у трансгеничној биљној производњи" Фронтиерс ин Плант Сциенце.
7. В. Нестер (2015). Агробацтериум: генетски инжењер природе. Границе у биљној науци.