Kluczowa różnica – Plazmid Ti vs. Ri
Agrobacterium to rodzaj bakteryjny, który powoduje szereg chorób roślin dwuliściennych, w tym chorobę korony żółciowej i chorobę korzeni włochatych. Te dwie choroby są kodowane przez geny znajdujące się w plazmidach (nie chromosomalny DNA) bakterii. Gatunek bakterii Agrobacterium tumerfaciens jest nosicielem plazmidu indukującego nowotwór (plazmid Ti), który jest odpowiedzialny za chorobę korony żółciowej u roślin. Agrobacterium rhizogenes to kolejna bakteria, która zawiera plazmid indukujący korzenie (plazmid Ri) odpowiedzialny za chorobę owłosionych korzeni u roślin. Plazmidy Ti i Ri są patogennymi plazmidami unikalnymi dla tego rodzaju bakterii. Kluczową różnicą między plazmidami Ti i Ri jest to, że plazmid Ti jest kodowany z genami odpowiedzialnymi za wywoływanie choroby korony żółciowej, podczas gdy plazmid Ri jest kodowany z genami choroby włochatych korzeni roślin. Te patogenne plazmidy zawierają klastry genów odpowiedzialne za replikację DNA, wirulencję, T-DNA, wykorzystanie opinii i koniugację. Podczas infekcji Agrobacterium wycina swój region T-DNA (transfer DNA) plazmidu i integruje się z genomem rośliny, aby wywołać chorobę. Ta zdolność jest wykorzystywana przez biologów molekularnych do wprowadzania ważnych genów do roślin w inżynierii genetycznej. Dlatego Agrobacterium jest uważane za ważne narzędzie w biotechnologii i biologii molekularnej do wprowadzania chimerycznego DNA do różnych gatunków roślin.
Co to jest plazmid Ti?
Plazmid indukujący nowotwór (plazmid Ti) jest większym plazmidem, który jest przechowywany przez Agrobacterium tumerfaciens, aby wywołać chorobę nowotworową w wielu roślinach dwuliściennych. Nazwę „chorobę z żółcią koronową” stosuje się ze względu na tworzenie się dużych guzów przypominających zgrubienia (galasy) w koronie roślin nad powierzchnią gleby z powodu nadmiernej produkcji hormonów roślinnych, auksyny i cytokinin przez A.tumerfaciens. Region T-DNA zawiera geny indukujące nowotwór. Agrobacterium tumerfaciens wnika do roślin przez uszkodzone tkanki roślinne, zwłaszcza przez rany, i przenosi swoją część plazmidowego DNA (T-DNA) wraz z genami wywołującymi choroby do komórek roślinnych. To T-DNA integruje się następnie z genomem komórki roślinnej i dokonuje transkrypcji. Ekspresja genów powoduje powstawanie guzów i związane z tym zmiany w metabolizmie komórkowym. Choroba żółciowa nie powoduje poważnych uszkodzeń starszych roślin. Jednak obniża to jakość roślin szkółkarskich.
Ze względu na ten unikalny sposób infekcji, A. tumerfaciens jest szeroko stosowany jako narzędzie w inżynierii genetycznej do produkcji roślin transgenicznych. Geny indukujące nowotwór są tłumione, a pożądane geny, takie jak geny oporności na insektycydy i geny oporności na herbicydy, są wstawiane lub rekombinowane z plazmidem Ti przy użyciu technologii rekombinacji DNA i stosowane w programach hodowli roślin. Kiedy T-DNA jest przenoszone po infekcji A. tumerfaciens do roślin, rośliny w naturalny sposób uzyskują efekty pożądanych genów. Dlatego każdy obcy DNA wprowadzony do T-DNA może zostać włączony do genomów komórek roślinnych za pomocą naturalnego procesu infekcji tą bakterią.
Rysunek 01: Plazmid Ti A. tumerfaciens
Co to jest plazmid Ri?
Plazmid indukujący korzenie (Ri Plasmid) jest plazmidem, który jest przenoszony przez bakterię A. rhizogenes. Plazmid Ri jest odpowiedzialny za chorobę zwaną chorobą włochatych korzeni u roślin dwuliściennych. Zakażenie A. rhizogenes powoduje rozległe tworzenie się korzeni przybyszowych w miejscu zakażenia lub w jego pobliżu. Geny indukujące włochaty korzeń znajdują się w regionie T-DNA plazmidu Ri. Plazmid Ri jest większym plazmidem podobnym do plazmidu Ti. A. rhizogenes jest również zdolny do przenoszenia regionu T-DNA plazmidu RI do komórek roślinnych i integrowania się z genomem komórki roślinnej w celu uzyskania transkrypcji przy użyciu maszynerii komórek roślinnych do wywoływania chorób. Dlatego plazmidy Ri służą również jako ważne wektory w inżynierii genetycznej roślin.
Jaka jest różnica między plazmidem Ti i Ri?
Ti kontra Ri Plazmid |
|
| Plazmid Ti jest okrągłym i większym plazmidem kryjącym się w A. tumerfaciens | Plazmid Ri jest okrągłym i większym plazmidem kryjącym się w A. ryzogeny |
| Choroba | |
| Plazmid Ti koduje geny powodujące chorobę korony żółciowej u roślin | Plazmid Ri koduje geny choroby włochatych korzeni roślin dwuliściennych. |
Podsumowanie – Plazmidy Ti kontra Ri
Plazmidy Ti i Ri są plazmidami patogennymi zawierającymi odpowiednio A. tumerfaciencs i A. rhizogenes. Plazmid Ti ma geny indukujące nowotwory, które powodują chorobę zgrubienia korony u roślin. Plazmid Ri posiada geny indukujące korzenie, które powodują chorobę włochatych korzeni u roślin. To jest główna różnica między plazmidami Ti i Ri. Plazmidy te można stosować jako wektory w inżynierii genetycznej roślin ze względu na ich naturalną zdolność przenoszenia części ich plazmidowego DNA do genomu gospodarza. Zawierają klastry genów i mają wielkość około 200 kpz. Każdy plazmid zawiera unikalne geny.
