Ti-plasmid ( eng. Ti plasmid från engelska tumor inducing - inducing the formation of tumors) är en plasmid av jordbakterien Agrobacterium tumefaciens , med vilken den orsakar tumörer i växter . Regionen av Ti-plasmiden, känd som T-DNA (från engelska transfer DNA ), kan integreras i växtgenomet och innehåller gener för biosyntesen av fytohormoner och opiner , som utlöser tumörbildning [1] ] .
Ti-plasmiden är en cirkulär dubbelsträngad DNA - molekyl som består av 214 233 baspar (bp) och innehåller 199 gener. Plasmiden innehåller en 12 till 22 tusen bp region känd som T-DNA, som kan integreras i växtgenomet. Sex gener lokaliserade i T-DNA - iaaM1, iaaH2, ipt, tml6, 6a, 6b - är ansvariga för biosyntesen av opiner och vissa fytohormoner, och generna iaaM, iaaH2 och ipt är onkogener . Uttrycket av dessa gener utlöser bildandet av en tumör - en knöl på roten av en infekterad växt [1] .
Förutom T-DNA inkluderar Ti-plasmiden vir-regionen som representeras av virABCDEFG- operonet [2] . Vir-generna är ansvariga för att skära ut och överföra T-DNA till växtceller . VirA - genen kodar för en receptor ( histidinkinas ) som svarar på fenoliska föreningar som acetosyringon , syringaldehyd och apocynin [3] som frigörs från skadade växtceller . virB - genen kodar för pili -liknande proteiner , virC -genprodukten binder till sekvensen som ska överföras, och proteinerna som kodas av virD1- och virD2- generna är endonukleaser som känner igen direkta upprepningar i ändarna av T-DNA och gör skärningar i dessa regioner med deltagande av ett extra virD4-protein [4] . virE -genprodukten förmedlar den faktiska överföringen av T-DNA till växtcellen, och proteinet som kodas av virG -genen triggar uttrycket av vir-generna efter att det fosforylerats av det aktiverade virA-proteinet [5] [6] .
Ti-plasmiden innehåller också gener för opinbearbetning och tra-regionen, vilket ger konjugativ överföring av plasmiden mellan två bakterier [7] .
Införandet av T-DNA i växtgenomet sker i fyra steg:
T-DNA kan komma in i växten endast på platsen för skadan på grund av de specifika egenskaperna hos virA-receptorn som beskrivs ovan. Dessutom påverkas penetrationen av miljöns surhet och temperatur . T-DNA:s penetration förmedlas av speciella T-högar, som är placerade i form av ett knippe tunna flexibla fibriller vid en av bakteriecellens poler. Utskärningen och integreringen av T-DNA i växtgenomet förmedlas av produkterna från vir-generna. Processen att överföra T-DNA till cytoplasman i en bakteriecell tar 30 minuter, och bakterien själv tar sig inte in i växtcellen, utan befinner sig i det intercellulära utrymmet och använder infekterade T-DNA-celler som leverantör av opiner, som fungerar som en källa till kol och kväve för bakterien. Induktionen av virulensgenuttryck involverar också specifika intracellulära växtmetaboliter som bildas under sårskador [8] .
Agrobacterium tumefaciens används aktivt inom genteknik för att skapa transgena växter på grund av dess förmåga att transformera växtceller, och den nödvändiga genen levereras till växtgenomet som en del av T-DNA [9] .
| Mikrobiologi : Bakterier | |
|---|---|
| Patogena bakterier |
|
Mänsklig mikroflora |
|
| Substratspecificitet _ | |
| Andetag | |
| Genetik och reproduktion | |
| vilande former |
|
| se även | |