Caratteristiche di Agrobacterium, Morfologia, Malattie e Trattamento

Agrobacterium è un genere di batteri Gram-negativi in ​​grado di causare malattie nelle piante attraverso il trasferimento del DNA. Il trasferimento del DNA consente la modifica della pianta ricevente per consentire l'espressione delle informazioni genetiche dei batteri. A causa di questo i batteri di questo genere sono talvolta chiamati "gli ingegneri genetici della natura".

Il genere Agrobacterium è attualmente considerato non valido e le specie che lo contenevano sono state trasferite, per lo più, nel genere Rhizobium. Quest'ultimo genere è stato originariamente eretto per contenere i batteri endosimbiotici delle piante. Questi batteri aiutano la fissazione dell'azoto da parte di piante associate, principalmente leguminose.

indice

• 1 caratteristiche
• 2 morfologia
• 3 Tassonomia e sistematica
• 4 malattie causate
• 5 forme di contagio
• 6 trattamento
• 7 Patogenicità nell'uomo
• 8 Agrobacterium e suoi usi nelle biotecnologie
• 9 riferimenti

lineamenti

Non formano spore, sono Gram-negativi, aerobici. Producono reazione acida in presenza di mannitolo. Non producono acido o gas in mezzo glucosio-peptone.

Sono in grado di indurre l'autoproliferazione dei tumori nelle piante. Questa capacità è dovuta al trasferimento genetico di una piccola regione del DNA trasportato in geni Induttori di tumore (Ti) o di Induttori di radici (Ri).

Specie di Agrobacterium invadono le ferite, la corona, le radici e gli steli di molti dicotiledoni e alcune piante di gimnosperme. Il trasferimento genetico determina l'espressione nella pianta ricevente di particolari proprietà dei batteri.

morfologia

I batteri di questo genere hanno la forma di bastoncini piccoli e corti (0,5-1,0 x 1,2-3,0 μm). Sono mobili dalla presenza di 1-4 flagelli situati lateralmente. Se presentano un singolo flagello la loro fissazione può essere laterale o polare.

Tassonomia e sistematica

Il genere Agrobacterium è stato proposto da Conn (1942) per includere due specie patogene precedentemente assegnate a Phytomonas: A. tumefaciens e A. rhizogenes e una specie non patogena, A. radiobacter.

Successivamente sono state aggiunte le specieAgrobacterium rubi, A. vitis e A. larrymoorei grazie alla sua capacità di produrre malattie nelle piante.

Studi genetici su varie specie diAgrobacterium ha dimostrato che la capacità di produrre malattie di A. tumefaciens (produttore di tumori) o di A. rhizogenes (produttore di radici) potrebbe essere trasferito tra i ceppi di Agrobacteriumo perso. Successivamente è stato dimostrato che questa capacità di produrre malattie deriva dal trasferimento di plasmidi.

La specie di Agrobacterium e Rhizobium Sono molto simili tra loro. L'unica differenza sistematica registrata tra questi generi è la loro interazione patogena, nel caso di Agrobacterium, o simbiotico (quelli del genereRhizobium) con le piante.

Questo e il fatto che la capacità di Agrobacterium per produrre malattie può essere perso o trasferito, ha portato molti autori a unirsi a entrambi i sessi in uno (Rhizobium).

Malattie che causano

La specie di Agrobacterium possono avere un'alta capacità di produrre malattie sulle piante. Producono due tipi principali di malattie.

Agrobacterium tumefaciens (attualmente Rhizobium radiobacter) Produce tumori o galle sulle radici e tronco di numerose specie di gimnosperme, monocotiledoni e dicotiledoni, di cui almeno 40 specie di interesse commerciale.

Agrobacterium rhizogenes (attualmente Rhizobium rhizogenes), d'altra parte, causa un'insolita crescita di radici in alcune piante dicotiledoni (malattia della radice pelosa o radice pelosa).

Forme di contagio

La diffusione di malattie può avvenire sia attraverso terreni con ceppi patogeni o attraverso la diffusione di materiale contaminato. Affinché i ceppi abbiano la capacità di produrre malattie, devono avere particolari plasmidi. Questi plasmidi sono chiamati plasmidi Ti (induttori di tumori) o plasmidi Ri (induttori della crescita delle radici).

Durante il processo di infezione, un segmento del plasmide Ti o Ri, chiamato T-DNA (trasferimento di DNA) viene trasportato dal batterio alla pianta ricevente.

Il T-DNA dei batteri penetra nel nucleo delle cellule della pianta ed è integrato nel DNA della pianta. Di conseguenza, le cellule vegetali vengono trasformate geneticamente, il che consente l'espressione dell'informazione genetica del T-DNA dei batteri. L'espressione del DNA batterico porta alla crescita del tumore o al radicamento anormale.

I tumori o le branchie prodotti da A. tumefaciens in alcuni casi non hanno effetti dannosi per le piante. In altri casi possono causare una riduzione della crescita e persino la morte della pianta infetta.

Questa malattia è proliferata negli ultimi anni a causa dello scambio e della commercializzazione di piante con la malattia ma senza segni visibili di essa.

L'effetto della radice pelosa sulla pianta infetta è poco conosciuto. Alcuni autori hanno dimostrato che la formazione di radici secondarie indotte da A. rhizogenes Può avere effetti benefici sulla pianta infetta.

trattamento

Il trattamento della malattia del fegato deve essere preventivo. In caso di infezione, lo sviluppo della malattia a volte progredirà indipendentemente dalla presenza dei batteri che causano la malattia.

L'applicazione di prodotti contro i batteri costituiti da rame e candeggina può ridurre le popolazioni di A. tumefaciens sulla superficie delle piante Un altro meccanismo di trattamento preventivo è l'applicazione di ceppi non patogeni dei batteri che competono con i ceppi patogeni.

Per il trattamento curativo della coronarica, possono essere utilizzati composti chimici a base di creosoto, soluzioni a base di rame e forti ossidanti.

Poiché non vi sono prove degli effetti dannosi della radice pelosa sulla pianta infetta, non esiste un trattamento specifico contro di essa

Patogenicità nell'uomo

anche se Agrobacterium È noto soprattutto per essere patogeno per le piante, può infine interessare gli esseri umani. Nell'uomo lo considerano un organismo contaminante o con una bassa capacità di produrre malattie.

Tuttavia,A. tumefaciens può essere responsabile di infezioni nosocomiali in pazienti con sistema immunitario indebolito. Tra le malattie causate da questo batterio sono le infezioni associate a cateteri venosi centrali, peritonite, infezioni del sangue, infiammazione dell'endocardio, infiammazione della cistifellea e infezioni delle vie urinarie.

Agrobacterium Può essere resistente a più antibiotici tra cui cotrimoxazolo e tetraciclina. L'unica terapia di successo fino ad oggi è cefotaxime per il trattamento dell'infiammazione della cistifellea.

Agrobacterium e i suoi usi nelle biotecnologie

La capacità di Agrobacterium trasferire i geni alle piante e ai funghi è stato usato come strumento di ingegneria genetica per apportare miglioramenti genetici alle piante.

Tuttavia, questa capacità trasformare gli organismi ospiti non è limitato alle piante. Molti altri organismi eucarioti e persino procarioti possono essere manipolati in condizioni di laboratorio per essere geneticamente trasformati da Agrobacterium.

Molte specie di lievito e funghi sono stati trasformati in un laboratorio utilizzando Agrobacterium. I ricercatori hanno anche raggiunto la trasformazione di alghe, cellule di mammifero e batteri Gram-positivi Streptomyces lividans.

riferimenti

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