Agrobacterium tumefaciens
|
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 A. tumefaciens přichycující se na buňku mrkve
|
||||||||||||
| Vědecká klasifikace | ||||||||||||
|
||||||||||||
|
|
||||||||||||
| Agrobacterium tumefaciens Smith & Townsend, 1907 |
Agrobacterium tumefaciens (resp. Rhizobacterium tumefaciens) je druh gramnegativní bakterie, která infikuje dvouděložné rostliny a vytváří nádory v rostlinných pletivech. Princip vzniku nádoru je založen na průniku části DNA bakterie - Ti-plazmidu (tzv. T-DNA) do rostlinné buňky a její polonáhodné začlenění do genomu rostliny. Inkorporovaná část bakteriální DNA obsahuje sadu genů, z nichž nejdůležitější jsou geny pro produkci rostlinných hormonů, které vedou k vytvoření nádoru, a geny pro produkci opinů - zvláštního typu aminokyselin, který slouží metabolismu agrobakterií jako energetický zdroj.
Fixace dusíku [editovat]
Agrobacterium tumefaciens a jemu příbuzné druhy jsou sice členem čeledi Rhizobiaceae stejně jako dusík fixující hlízkové baktérie, které žijí s rostlinami v mutualismu, ale na rozdíl od nich je čistým parazitem, který rostlinu vyčerpává a nepřináší jí žádný profit.
Využití ve výzkumu [editovat]
Jako významný vektor používaný v genetickém inženýrství bylo A. tumefaciens objektem zájmu mapovatelů genomu. Jako první byl kompletně zmapován (osekvenován) genom kmenu A. tumefaciens C58. Genom tohoto kmene obsahuje cirkulární chromozóm, 2 plazmidy a lineární chromozóm. Přítomnost kovalentně vázaného cirkulárního chromozómu je až na velmi vzácné výjimky společná všem bakteriím, ale dva velice specifické plasmidy a lineární chromozóm jsou specialitou rodu Agrobacterium. Plazmidy se označují jako pTiC58 a pAtC58.
pTiC58 obsahuje geny zodpovědné za procesy související s virulencí bakterie (tzv. „vir“ geny). Bez jeho přítomnosti nedochází k infekci a vytváření nádorů.
pAtC58 obsahuje část, která se přenáší do infikované buňky (tzv. T-DNA). Ta obsahuje geny související se syntézou rostlinných hormonů a geny pro syntézu opinů. V případě, že se ocitne v bakterii, která neobsahuje pTiC58, při konjugaci ji opouští.
Schopnost A. tumefaciens přenášet své geny do rostlinných buněk je bohatě využívána v rostlinných biotechnologiích k cílenému zanášení konkrétních genů do rostlinného genomu a vytváření tzv. transgenních rostlin. Plazmid T-DNA, který je přenášen do rostliny je ideální nástroj pro genové inženýrství, které dokáže včlenit do tohoto plazmidu vybrané geny, obvykle gen(y) pro novou žádanou vlastnost(i) plus gen, který by přispěl k identifikaci úspěšně infikovaných buněk, respektive rostlinek. Za velice výhodný je považován fakt, že bakterie je organismus haploidní, které se množí nepohlavně - díky čemuž je upravený vektor stabilní - změny na něm provedené nemohou vzniknout jinak než mutací.
A. tumefaciens je taktéž objektem lékařského výzkumu, neboť způsob, jakým vnáší svůj materiál do hostitelských buněk je v mnoha ohledech podobný procesům a postupům, které využívají patogeny při inzerci svého materiálu do lidských buněk.
A. tumefaciens není jediný organismus, který způsobuje nádory v rostlinných pletivech. Podobný cíl sledují s podobným výsledkem i některé druhy hmyzu (respektive jeho larvy), který si tak vytváří vhodné prostředí pro vývoj larválních stádií.
Externí odkazy [editovat]
- (česky) Heslovitá charakteristika Agrobacterium tumefaciens
- (anglicky) helios.bto.ed.ac.uk
- (anglicky) Agrobakterium.org
