Βασική διαφορά – Ti vs Ri Plasmid
Το Το Agrobacterium είναι ένα βακτηριακό γένος που προκαλεί διάφορες ασθένειες στα δικοτυλήδονα φυτά, συμπεριλαμβανομένης της νόσου της χοληδόχου κόμης και της νόσου των τριχωτών ριζών. Αυτές οι δύο ασθένειες κωδικοποιούνται από τα γονίδια που βρίσκονται σε πλασμίδια (μη χρωμοσωμικό DNA) βακτηρίων. Βακτηριακό είδος Agrobacterium tumerfaciens φέρει ένα πλασμίδιο που προκαλεί όγκο (πλασμίδιο Ti) το οποίο είναι υπεύθυνο για τη νόσο της χοληδόχου στέμματος στα φυτά. Το Agrobacterium rhizogenes είναι ένα άλλο βακτήριο που φιλοξενεί το πλασμίδιο που προκαλεί τη ρίζα (πλασμίδιο Ri) που είναι υπεύθυνο για τη νόσο των τριχωτών ριζών στα φυτά. Τα πλασμίδια Ti και Ri είναι παθογόνα πλασμίδια μοναδικά σε αυτό το βακτηριακό γένος. Η βασική διαφορά μεταξύ του πλασμιδίου Ti και Ri είναι ότι το πλασμίδιο Ti κωδικοποιείται με γονίδια που είναι υπεύθυνα για την πρόκληση της νόσου της χοληδόχου στέμματος, ενώ το πλασμίδιο Ri κωδικοποιείται με γονίδια για τη νόσο των τριχωτών ριζών στα φυτά. Αυτά τα παθογόνα πλασμίδια περιέχουν συστάδες γονιδίων που είναι υπεύθυνα για την αντιγραφή του DNA, τη λοιμογόνο δύναμη, το T-DNA, τη χρήση της οπής και τη σύζευξη. Κατά τη διάρκεια της μόλυνσης, το Agrobacterium αποκόπτει την περιοχή T-DNA του (transfer DNA) του πλασμιδίου και ενσωματώνεται στο γονιδίωμα του φυτού για να προκαλέσει ασθένεια. Αυτή η ικανότητα αξιοποιείται από μοριακούς βιολόγους για να εισάγουν σημαντικά γονίδια στα φυτά στη γενετική μηχανική. Ως εκ τούτου, το Agrobacterium θεωρείται σημαντικό εργαλείο στη Βιοτεχνολογία και τη Μοριακή Βιολογία για την εισαγωγή του χιμαιρικού DNA σε διαφορετικά είδη φυτών.
Τι είναι το Ti Plasmid;
Το πλασμίδιο που προκαλεί όγκο (πλασμίδιο Ti) είναι ένα μεγαλύτερο πλασμίδιο που φιλοξενείται από το Agrobacterium tumerfaciens για να προκαλέσει νόσο της χοληδόχου στέμματος σε ένα ευρύ φάσμα δικοτυλήδονων φυτών. Η ονομασία της χοληδόχου κύστης χρησιμοποιείται λόγω του σχηματισμού μεγάλων όγκων όπως οι διογκώσεις (χολές) στο στέμμα των φυτών πάνω από την επιφάνεια του εδάφους λόγω της υπερπαραγωγής φυτικών ορμονών αυξίνης και κυτοκινινών από το Α.tumerfaciens. Η περιοχή T-DNA περιέχει τα γονίδια που προκαλούν όγκο. Το Agrobacterium tumerfaciens εισέρχεται στα φυτά μέσω κατεστραμμένων φυτικών ιστών, ειδικά μέσω πληγών, και μεταφέρει το μέρος του πλασμιδικού DNA (T-DNA) μαζί με γονίδια που προκαλούν ασθένειες στα φυτικά κύτταρα. Αυτό το T-DNA στη συνέχεια ενσωματώνεται στο γονιδίωμα των φυτικών κυττάρων και μεταγράφει. Η έκφραση των γονιδίων προκαλεί το σχηματισμό όγκων και τις σχετικές αλλαγές στον κυτταρικό μεταβολισμό. Η νόσος της χοληδόχου κόμης δεν προκαλεί σοβαρές βλάβες σε παλαιότερα φυτά. Ωστόσο, μειώνει την ποιότητα των φυτωρίων.
Λόγω αυτού του μοναδικού τρόπου μόλυνσης, το A. tumerfaciens χρησιμοποιείται ευρέως ως εργαλείο στη γενετική μηχανική για την παραγωγή διαγονιδιακών φυτών. Τα γονίδια που προκαλούν όγκους καταστέλλονται και τα επιθυμητά γονίδια, όπως γονίδια ανθεκτικά σε εντομοκτόνα και γονίδια ανθεκτικά στα ζιζανιοκτόνα, εισάγονται ή ανασυνδυάζονται στο πλασμίδιο Ti χρησιμοποιώντας τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA και χρησιμοποιούνται σε προγράμματα αναπαραγωγής φυτών. Όταν το T-DNA μεταφέρεται κατά τη μόλυνση του A. tumerfaciens στα φυτά, τα φυτά αποκτούν φυσικά τα αποτελέσματα των επιθυμητών γονιδίων. Επομένως, οποιοδήποτε ξένο DNA που εισάγεται στο T-DNA μπορεί να ενσωματωθεί στα γονιδιώματα των φυτικών κυττάρων μέσω της φυσικής διαδικασίας μόλυνσης αυτού του βακτηρίου.
Εικόνα 01: πλασμίδιο Ti του A. tumerfaciens
Τι είναι το Ri Plasmid;
Το πλασμίδιο που προκαλεί τη ρίζα (Ri Plasmid) είναι ένα πλασμίδιο που φέρει το βακτήριο A. rhizogenes. Το πλασμίδιο Ri είναι υπεύθυνο για την ασθένεια που ονομάζεται ασθένεια τριχωτών ριζών στα δικοτυλήδονα. Η μόλυνση του A. rhizogenes προκαλεί εκτεταμένο σχηματισμό τυχαίων ριζών στην ή κοντά στο σημείο της μόλυνσης. Τα γονίδια που επάγουν τις ρίζες των τριχών εντοπίζονται στην περιοχή Τ-DNA του πλασμιδίου Ri. Το πλασμίδιο Ri είναι ένα μεγαλύτερο πλασμίδιο παρόμοιο με το πλασμίδιο Ti. Το A. rhizogenes είναι επίσης ικανό να μεταφέρει περιοχή Τ-DNA του πλασμιδίου RI σε φυτικά κύτταρα και να ενσωματώνεται με το γονιδίωμα των φυτικών κυττάρων για να λαμβάνει μεταγραφές χρησιμοποιώντας μηχανήματα φυτικών κυττάρων για την πρόκληση ασθενειών. Ως εκ τούτου, τα πλασμίδια Ri χρησιμεύουν επίσης ως σημαντικοί φορείς στη γενετική μηχανική των φυτών.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Ti και Ri Plasmid;
Ti vs Ri Plasmid |
|
| Το πλασμίδιο Ti είναι ένα κυκλικό και μεγαλύτερο πλασμίδιο που φιλοξενείται από το A. Tumerfaciens | Το Το πλασμίδιο Ri είναι ένα κυκλικό και μεγαλύτερο πλασμίδιο που φιλοξενείται από το A. rhizogenes |
| Ασθένεια | |
| Το πλασμίδιο Ti κωδικοποιεί γονίδια για τη νόσο της χοληδόχου στέμματος στα φυτά | Το πλασμίδιο Ri κωδικοποιεί γονίδια για τη νόσο των τριχωτών ριζών σε δικοτυλήδονα. |
Σύνοψη – Ti vs Ri Plasmids
Τα πλασμίδια Ti και Ri είναι παθογόνα πλασμίδια που φιλοξενούν το A. tumerfaciencs και το A. rhizogenes, αντίστοιχα. Το πλασμίδιο Ti έχει γονίδια που προκαλούν όγκους που προκαλούν νόσο της χοληδόχου στέμματος στα φυτά. Το πλασμίδιο Ri έχει γονίδια που επάγουν τις ρίζες τα οποία προκαλούν ασθένεια τριχωτών ριζών στα φυτά. Αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ των πλασμιδίων Ti και Ri. Αυτά τα πλασμίδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φορείς στη γενετική μηχανική των φυτών λόγω της φυσικής τους ικανότητας να μεταφέρουν μέρος του πλασμιδικού DNA τους στο γονιδίωμα του ξενιστή. Περιέχουν συστάδες γονιδίων και έχουν μεγέθη περίπου 200 kbp. Κάθε πλασμίδιο περιέχει μοναδικά γονίδια.
