Đặc điểm Agrobacterium, hình thái, bệnh và điều trị



Vi khuẩn là một loại vi khuẩn gram âm có khả năng gây bệnh cho cây thông qua việc chuyển DNA. Việc chuyển DNA cho phép sửa đổi cây nhận để cho phép biểu hiện thông tin di truyền của vi khuẩn. Bởi vì vi khuẩn thuộc chi này đôi khi được gọi là "các kỹ sư di truyền của tự nhiên".

Giới tính Vi khuẩn hiện tại nó được coi là không hợp lệ và các loài có chứa nó đã được di dời, chủ yếu trong chi Đại hoàng. Chi cuối cùng này ban đầu được dựng lên để chứa vi khuẩn endosymbiotic của thực vật. Những vi khuẩn này giúp cố định đạm bằng thực vật liên quan, chủ yếu là cây họ đậu.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm
  • 2 Hình thái
  • 3 Phân loại và hệ thống
  • 4 bệnh gây ra
  • 5 dạng nhiễm trùng
  • 6 Điều trị
  • 7 Tác nhân gây bệnh ở người
  • 8 Agrobacterium và công dụng của nó trong công nghệ sinh học
  • 9 Tài liệu tham khảo

Tính năng

Chúng không hình thành bào tử, chúng là Gram âm, hiếu khí. Chúng tạo ra phản ứng axit với sự hiện diện của mannitol. Chúng không tạo ra axit hoặc khí trong môi trường glucose-peptone.

Chúng có thể gây ra sự tự tăng sinh của các khối u trong thực vật. Khả năng này là do sự chuyển gen của một vùng nhỏ DNA được vận chuyển trong gen Các cuộn cảm của khối u (Ti) hoặc của cuộn cảm của rễ (Ri).

Loài của Vi khuẩn chúng xâm lấn qua các vết thương, vương miện, rễ và thân của nhiều loài hai lá mầm và một số cây hạt trần. Việc chuyển gen dẫn đến biểu hiện ở cây tiếp nhận các tính chất đặc biệt của vi khuẩn.

Hình thái

Vi khuẩn thuộc chi này có dạng gậy nhỏ, ngắn (0,5-1,0 x 1,2-3,0 m). Chúng là điện thoại di động bởi sự hiện diện của 1-4 Flagella nằm bên. Nếu chúng xuất hiện một lá cờ đơn thì sự cố định của chúng có thể là bên hoặc cực.

Phân loại và hệ thống

Giới tính Vi khuẩn được đề xuất bởi Conn (1942) bao gồm hai loài gây bệnh trước đây được gán cho Phytomonas: A. tumefaciens và A. rhizogenes và một loài không gây bệnh, A. vi khuẩn phóng xạ.

Sau đó các loài đã được thêm vào  Agrobacterium rubi, A. viêm và A. larrymoorei do khả năng sinh bệnh ở thực vật.

Nghiên cứu di truyền của các loài khác nhau của Vi khuẩn cho thấy khả năng sinh ra bệnh A. tumefaciens (nhà sản xuất khối u) hoặc của A. rhizogenes (nhà sản xuất rễ) có thể được chuyển giữa các chủng Vi khuẩn, hoặc bị lạc Sau đó, người ta đã chứng minh rằng khả năng tạo ra bệnh này đến từ việc truyền plasmid.

Các loài Vi khuẩn và Đại hoàng Họ rất giống nhau. Sự khác biệt có hệ thống duy nhất được đăng ký giữa các chi này là tương tác gây bệnh của chúng, trong trường hợp Vi khuẩn, hoặc cộng sinh (những người thuộc chi Đại hoàng) với các nhà máy.

Điều này và thực tế là khả năng Vi khuẩn sản xuất bệnh có thể bị mất hoặc chuyển giao, khiến nhiều tác giả hợp nhất cả hai giới tính thành một (Đại hoàng).

Bệnh gây ra

Các loài Vi khuẩn chúng có thể có khả năng cao để tạo bệnh trên cây. Họ sản xuất hai loại bệnh chính.

Agrobacterium tumefaciens (hiện tại Vi khuẩn rhizobium) tạo ra các khối u hoặc mang trong rễ và thân của nhiều loài thực vật hạt trần, cây một lá mầm và cây hai lá mầm, bao gồm ít nhất 40 loài quan tâm thương mại.

Agrobacterium rhizogenes (hiện tại Rhizobium rhizogenes), mặt khác, gây ra sự phát triển bất thường của rễ ở một số cây hai lá mầm (bệnh của rễ có lông hoặc của rễ có lông).

Các hình thức truyền nhiễm

Sự lây lan của bệnh có thể xảy ra cả qua đất với các chủng gây bệnh và thông qua sự lây lan của vật liệu bị ô nhiễm. Để các chủng có khả năng tạo ra bệnh, chúng phải sở hữu các plasmid đặc biệt. Các plasmid này được gọi là plasmid Ti (gây ra khối u) hoặc plasmid Ri (gây ra sự phát triển của rễ).

Trong quá trình lây nhiễm, một đoạn của plasmid Ti hoặc Ri, được gọi là T-DNA (DNA chuyển) được vận chuyển từ vi khuẩn đến nhà máy tiếp nhận.

T-DNA của vi khuẩn xâm nhập vào nhân của các tế bào của cây và được tích hợp vào DNA của cây. Do đó, các tế bào thực vật được biến đổi gen, cho phép biểu hiện thông tin di truyền của T-DNA của vi khuẩn. Biểu hiện DNA của vi khuẩn dẫn đến sự phát triển của khối u hoặc sự ra rễ bất thường.

Các khối u hoặc mang được sản xuất bởi A. tumefaciens trong một số trường hợp chúng không có tác dụng gây hại cho cây trồng. Trong các trường hợp khác, chúng có thể làm giảm sự tăng trưởng và thậm chí là cái chết của cây bị nhiễm bệnh.

Bệnh này đã tăng sinh trong những năm gần đây do sự trao đổi và thương mại hóa thực vật với bệnh nhưng không có dấu hiệu rõ ràng của nó..

Hiệu quả của bệnh rễ lông trên cây bị nhiễm bệnh chưa được hiểu rõ. Một số tác giả đã chỉ ra rằng sự hình thành của rễ thứ cấp gây ra bởi A. rhizogenes có thể có tác dụng có lợi trên cây bị nhiễm bệnh.

Điều trị

Việc điều trị bệnh túi mật nên phòng ngừa. Trong trường hợp nhiễm trùng, sự phát triển của bệnh đôi khi sẽ tiến triển bất kể sự hiện diện của vi khuẩn gây bệnh.

Việc áp dụng các sản phẩm chống lại vi khuẩn làm từ đồng và thuốc tẩy có thể làm giảm dân số A. tumefaciens trên bề mặt của cây. Một cơ chế điều trị dự phòng khác là áp dụng các chủng vi khuẩn không gây bệnh cạnh tranh với các chủng gây bệnh..

Đối với việc điều trị bệnh sỏi mật, có thể sử dụng các hợp chất hóa học dựa trên creosote, dung dịch gốc đồng và chất oxy hóa mạnh..

Do không có bằng chứng về tác hại của bệnh rễ cây trên cây bị nhiễm bệnh, nên không có cách điều trị cụ thể nào chống lại nó

Tác nhân gây bệnh ở người

Mặc dù Vi khuẩn Nó được biết đến chủ yếu là gây bệnh cho thực vật, cuối cùng nó có thể ảnh hưởng đến con người. Ở người, họ coi nó như một sinh vật gây ô nhiễm hoặc có khả năng sinh bệnh thấp.

Tuy nhiên,, A. tumefaciens có thể là nguyên nhân gây nhiễm trùng bệnh viện ở bệnh nhân có hệ miễn dịch yếu. Trong số các bệnh do vi khuẩn này gây ra là nhiễm trùng liên quan đến ống thông tĩnh mạch trung tâm, viêm phúc mạc, nhiễm trùng máu, viêm nội tâm mạc, viêm túi mật và nhiễm trùng đường tiết niệu..

Vi khuẩn Nó có thể kháng nhiều loại kháng sinh bao gồm cotrimoxazole và tetracycline. Liệu pháp thành công duy nhất cho đến nay là cefotaxime trong điều trị viêm túi mật.

Vi khuẩn và công dụng của nó trong công nghệ sinh học

Khả năng Vi khuẩn chuyển gen cho thực vật và nấm đã được sử dụng như một công cụ trong kỹ thuật di truyền để cải thiện di truyền ở thực vật.

Tuy nhiên, khả năng nàyđể biến đổi các sinh vật chủ không bị hạn chế đối với thực vật. Nhiều sinh vật nhân chuẩn và thậm chí sinh vật nhân sơ khác có thể bị thao túng trong điều kiện phòng thí nghiệm để được biến đổi gen bằng cách Vi khuẩn.

Nhiều loài nấm men và nấm đã được chuyển đổi thành phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng Vi khuẩn. Các nhà nghiên cứu cũng đã đạt được sự biến đổi của tảo, tế bào động vật có vú và vi khuẩn gram dương Streptomyces lividans.

Tài liệu tham khảo

  1. Vi khuẩn. Trong Wikipedia. Truy cập ngày 13 tháng 9 năm 2018 từ wikipedia.org.
  2. T. Tzfira, V. Citovsky, Eds (2008). Vi khuẩn: Từ Sinh học đến Công nghệ sinh học. Springer, New York. 1-735.
  3. R. Cain (1988). Một trường hợp nhiễm trùng máu gây ra bởi Vi khuẩn Agrobacterium. Tạp chí Nhiễm.
  4. M. Hulse, S. Johnson, P. Ferrieri (1993). Vi khuẩn nhiễm trùng ở người: kinh nghiệm tại một bệnh viện và xem xét. Bệnh truyền nhiễm lâm sàng.
  5. A. Ziemienowicz (2001). Cuộc phiêu lưu của Vi khuẩn T-DNA. Acta Biochimica Polonica.
  6. H. Hwang, S.B. Gelvin, E.M. Lai (2015). Biên tập: "Vi khuẩn sinh học và ứng dụng của nó vào sản xuất cây chuyển gen "Frontiers in Plant Science.
  7. W. Nester (2015). Vi khuẩn: kỹ sư di truyền của thiên nhiên Biên giới trong khoa học thực vật.