Ключова разлика – Ti срещу Ri плазмид
Agrobacterium е бактериален род, който причинява няколко заболявания при двусемеделни растения, включително коронарна жлъчна болест и космат коренова болест. Тези две заболявания са кодирани от гените, разположени в плазмидите (нехромозомна ДНК) на бактериите. Бактериалният вид Agrobacterium tumerfaciens носи индуциращ тумор плазмид (Ti плазмид), който е отговорен за болестта на коронарната жлъчка в растенията. Agrobacterium rhizogenes е друга бактерия, която съдържа плазмид, индуциращ корен (Ri плазмид), отговорен за болестта на косматите корени в растенията. Ti и Ri плазмидите са патогенни плазмиди, уникални за този бактериален род. Ключовата разлика между Ti и Ri плазмида е, че Ti плазмидът е кодиран с гени, отговорни за причиняването на коронарна жлъчна болест, докато Ri плазмидът е кодиран с гени за заболяване на космат корен в растенията. Тези патогенни плазмиди съдържат генни клъстери, отговорни за репликацията на ДНК, вирулентността, Т-ДНК, използването на опина и конюгацията. По време на инфекцията Agrobacterium изрязва своята Т-ДНК (трансферна ДНК) област на плазмида и се интегрира с растителния геном, за да причини заболяване. Тази способност се използва от молекулярните биолози за въвеждане на важни гени в растенията в генното инженерство. Следователно Agrobacterium се счита за важен инструмент в биотехнологиите и молекулярната биология за въвеждане на химерна ДНК в различни видове растения.
Какво е Ti Plasmid?
Тумор-индуциращият плазмид (Ti плазмид) е по-голям плазмид, който се съдържа в Agrobacterium tumerfaciens, за да причини коронарна жлъчна болест в широк спектър от двусемеделни растения. Наименованието коронарна жлъчна болест се използва поради образуването на големи туморни отоци (жлъчки) в короната на растенията над повърхността на почвата поради свръхпроизводството на растителни хормони ауксин и цитокинини от A.tumerfaciens. Т-ДНК регионът съдържа гени, индуциращи тумор. Agrobacterium tumerfaciens навлиза в растенията през увредени растителни тъкани, особено чрез рани, и пренася своята част от плазмидна ДНК (Т-ДНК) заедно с гени, причиняващи заболяване, в растителните клетки. След това тази Т-ДНК се интегрира в генома на растителната клетка и се транскрибира. Експресията на гените причинява образуването на тумори и свързаните с тях промени в клетъчния метаболизъм. Коронната жлъчка не причинява сериозни щети на по-старите растения. Това обаче намалява качеството на разсадните растения.
Поради този уникален начин на заразяване, A. tumerfaciens се използва широко като инструмент в генното инженерство за производство на трансгенни растения. Индуциращите тумор гени се потискат и желаните гени, като гени, устойчиви на инсектициди и гени, устойчиви на хербициди, се вмъкват или рекомбинират към Ti плазмид с помощта на рекомбинантна ДНК технология и се използват в програми за размножаване на растения. Когато Т-ДНК се прехвърли при инфекцията на A. tumerfaciens към растенията, растенията придобиват ефектите на желаните гени по естествен път. Следователно всяка чужда ДНК, вмъкната в Т-ДНК, може да бъде интегрирана в геномите на растителните клетки с помощта на естествения процес на инфекция на тази бактерия.
Фигура 01: Ti плазмид на A. tumerfaciens
Какво е Ri Plasmid?
Плазмид, индуциращ корени (Ri плазмид) е плазмид, който носи от бактерията A. rhizogenes. Ri плазмидът е отговорен за болестта, наречена космат коренова болест при двусемеделни растения. Инфекцията с A. rhizogenes причинява обширно образуване на адвентивни корени на или близо до мястото на инфекцията. Гените, индуциращи космати корени, са разположени в Т-ДНК региона на Ri плазмида. Ri плазмидът е по-голям плазмид, подобен на Ti плазмида. A. rhizogenes също е способен да прехвърля Т-ДНК регион на RI плазмид в растителни клетки и да се интегрира с генома на растителна клетка, за да получи транскриби, използвайки машините на растителната клетка, за да причини заболявания. Следователно, Ri плазмидите също служат като важни вектори в растителното генно инженерство.
Каква е разликата между Ti и Ri плазмид?
Ti срещу Ri Plasmid |
|
| Плазмидът Ti е кръгъл и по-голям плазмид, носен от A. tumerfaciens | Ri плазмидът е кръгъл и по-голям плазмид, носен от A. rhizogenes |
| Болест | |
| Ti плазмидът кодира гени за коронарна жлъчна болест в растенията | Ri плазмидът кодира гени за болестта на космат корен при двусемеделни растения. |
Обобщение – Ti срещу Ri плазмиди
Ti и Ri плазмидите са патогенни плазмиди, съдържащи съответно A. tumerfacienc и A. rhizogenes. Ti плазмидът има гени, индуциращи тумори, които причиняват коронарна жлъчна болест в растенията. Ri плазмидът има гени, индуциращи корени, които причиняват заболяване на космат корен в растенията. Това е основната разлика между Ti и Ri плазмидите. Тези плазмиди могат да се използват като вектори в растителното генно инженерство поради тяхната естествена способност да пренасят част от тяхната плазмидна ДНК в генома на гостоприемника. Те съдържат генни клъстери и са с размер приблизително 200 kbp. Всеки плазмид съдържа уникални гени.
