Ti-plasmid ( eng. Ti plasmid fra engelsk tumor inducing -inducing the formation of tumors) er et plasmid af jordbakterien Agrobacterium tumefaciens , hvormed det forårsager tumorer i planter . Regionen af Ti-plasmidet, kendt som T-DNA (fra engelsk transfer DNA ), kan integreres i plantegenomet og indeholder gener til biosyntese af fytohormoner og opiner , som udløser tumordannelse [1 ] ] .
Ti-plasmidet er et cirkulært dobbeltstrenget DNA - molekyle bestående af 214.233 basepar (bp) og indeholdende 199 gener. Plasmidet indeholder en region på 12 til 22 tusind bp kendt som T-DNA, som kan integreres i plantegenomet. Seks gener lokaliseret i T-DNA - iaaM1, iaaH2, ipt, tml6, 6a, 6b - er ansvarlige for biosyntesen af opiner og nogle phytohormoner, og iaaM, iaaH2 og ipt generne er onkogener . Ekspressionen af disse gener udløser dannelsen af en tumor - en knude på roden af en inficeret plante [1] .
Ud over T-DNA inkluderer Ti-plasmidet vir-regionen repræsenteret af virABCDEFG- operonen [2] . Vir-generne er ansvarlige for udskæring og overførsel af T-DNA til planteceller . VirA - genet koder for en receptor ( histidinkinase ), der reagerer på phenoliske forbindelser såsom acetosyringon , syringaldehyd og apocynin [3] , der frigives fra beskadigede planteceller . virB - genet koder for pili -lignende proteiner , virC -genproduktet binder til sekvensen , der skal overføres, og proteinerne kodet af virD1- og virD2- generne er endonukleaser , der genkender direkte gentagelser i enderne af T-DNA og laver snit i disse regioner med deltagelse af et ekstra virD4-protein [4] . virE -genproduktet medierer selve overførslen af T-DNA ind i plantecellen, og proteinet kodet af virG -genet udløser ekspressionen af vir-generne, efter at det er phosphoryleret af det aktiverede virA-protein [5] [6] .
Ti-plasmidet indeholder også opin-bearbejdningsgener og tra-regionen, som giver konjugativ overførsel af plasmidet mellem to bakterier [7] .
Introduktionen af T-DNA i plantegenomet forløber i fire trin:
T-DNA kan kun trænge ind i planten på skadestedet på grund af de specifikke træk ved virA-receptoren beskrevet ovenfor. Derudover påvirkes indtrængningen af miljøets surhedsgrad og temperatur . Indtrængning af T-DNA medieres af specielle T-bunker, som er placeret i form af et bundt af tynde fleksible fibriller ved en af bakteriecellens poler. Udskæringen og integrationen af T-DNA i plantegenomet medieres af vir-genernes produkter. Processen med at overføre T-DNA til cytoplasmaet i en bakteriecelle tager 30 minutter, og bakterien selv kommer ikke ind i plantecellen, men er placeret i det intercellulære rum og bruger inficerede T-DNA-celler som leverandør af opiner, som tjener som kilde til kulstof og nitrogen for bakterien. Induktionen af virulensgenekspression involverer også specifikke intracellulære plantemetabolitter dannet under sårskader [8] .
Agrobacterium tumefaciens bruges aktivt i genteknologi til at skabe transgene planter på grund af dets evne til at transformere planteceller, og det nødvendige gen leveres til plantegenomet som en del af T-DNA [9] .
| Mikrobiologi : Bakterier | |
|---|---|
| Patogene bakterier |
|
Menneskelig mikroflora |
|
| Substratspecificitet _ | |
| Åndedrag | |
| Genetik og reproduktion | |
| hvilende former |
|
| se også | |