아그로 박테 리움 은 DNA 전달을 통해 식물에 질병을 일으킬 수있는 그람 음성균의 속입니다. DNA 전달은 박테리아의 유전 정보의 발현을 허용하도록 수용 식물의 변형을 허용합니다. 이 때문에이 속의 박테리아는 때때로 "자연의 유전 공학자"라고 불립니다.
Agrobacterium 속은 현재 유효하지 않은 것으로 간주되며 그 속을 포함하는 종은 대부분 Rhizobium 속으로 재배치되었습니다. 후자의 속은 원래 식물 내 공생 박테리아를 포함하도록 세워졌습니다. 이 박테리아는 관련 식물, 주로 콩과 식물에 의한 질소 고정을 돕습니다.
Agrobacterium의 유전 정보 전달 메커니즘. commons.wikimedia.org에서 가져옴
형질
그들은 포자를 형성하지 않으며 그람 음성이며 호기성입니다. 그들은 만니톨의 존재하에 산 반응을 일으 킵니다. 그들은 포도당-펩톤 매질에서 산이나 가스를 생성하지 않습니다.
그들은 식물에서 종양의자가 증식을 유도 할 수 있습니다. 이 능력은 종양 유도자 (Ti) 또는 뿌리 유도자 (Ri) 유전자에 운반 된 작은 DNA 영역의 유전 적 전달 때문입니다.
아그로 박테 리움 종은 많은 쌍자엽과 일부 덩굴 씨 식물의 상처, 정수리, 뿌리, 줄기를 통해 침입합니다. 유전자 전달은 박테리아의 특정 특성을 수용 식물에서 발현시킵니다.
형태
이 속의 박테리아는 작고 짧은 막대 모양 (0.5-1.0 x 1.2-3.0 μm)입니다. 측면에 1-4 개의 편모가 있기 때문에 움직입니다. 편모가 하나 인 경우 고정은 측면 또는 극성 일 수 있습니다.
분류 및 체계
Agrobacterium 속은 Conn (1942)에 의해 이전에 Phytomonas에 할당 된 두 가지 병원성 종인 A. tumefaciens와 A. rhizogenes와 비병원성 종인 A. radiobacter를 포함하도록 제안되었습니다.
그 후 Agrobacterium rubi, A. vitis 및 A. larrymoorei 종은 식물 질병을 일으키는 능력으로 인해 추가되었습니다.
다양한 종의 아그로 박테 리움에 대한 유전 적 연구는 A. tumefaciens (종양 생산자) 또는 A. rhizogenes (뿌리 생산자)의 질병 유발 능력이 아그로 박테 리움 균주간에 전이되거나 손실 될 수 있음을 보여주었습니다. 나중에 질병을 일으키는이 능력은 플라스미드의 이동에서 비롯된다는 것이 밝혀졌습니다.
Agrobacterium과 Rhizobium 종은 서로 매우 유사합니다. 이 속 사이에 기록 된 유일한 체계적인 차이점은 아그로 박테 리움의 경우 병원성 상호 작용이거나 식물과의 공생 (리조 비움 속의 것)입니다.
이것과 질병을 생산하는 아그로 박테 리움의 능력이 상실되거나 전이 될 수 있다는 사실 때문에 많은 저자들은 두 속을 하나로 통합했습니다 (Rhizobium).
그것이 일으키는 질병
아그로 박테 리움 종은 식물에 질병을 일으키는 높은 능력을 가질 수 있습니다. 그들은 두 가지 주요 유형의 질병을 생성합니다.
아그로 박테 리움 투메 파시 엔스 (현재 Rhizobium radiobacter)는 적어도 40 종의 상업적 관심 종을 포함하여 다양한 종자 엽, 외떡잎 및 쌍떡잎 식물의 뿌리와 줄기에 종양 또는 담즙을 생성합니다.
반면에 Agrobacterium rhizogenes (현재 Rhizobium rhizogenes)는 일부 쌍떡잎 식물에서 비정상적인 뿌리 성장을 유발합니다 (털뿌리 질환 또는 털뿌리 질환).
uvero의 담즙 질환. commons.wikimedia.org에서 가져옴
전염의 형태
질병의 확산은 병원성 균주가있는 토양과 오염 된 물질의 확산을 통해 발생할 수 있습니다. 균주가 질병을 일으키는 능력을 갖기 위해서는 특정 플라스미드를 소유해야합니다. 이러한 플라스미드를 Ti 플라스미드 (종양 유도제) 또는 Ri 플라스미드 (뿌리 성장 유도제)라고합니다.
감염 과정에서 T-DNA (transfer DNA)라고하는 Ti 또는 Ri 플라스미드의 한 부분이 박테리아에서 수용 식물로 운반됩니다.
박테리아 T-DNA는 식물 세포의 핵을 관통하여 식물의 DNA와 통합됩니다. 결과적으로 식물 세포는 유 전적으로 변형되어 박테리아의 T-DNA에서 유전 정보를 발현 할 수 있습니다. 박테리아 DNA의 발현은 종양 성장 또는 비정상적인 뿌리 형성으로 이어집니다.
A. tumefaciens에 의해 생성 된 종양이나 담즙은 어떤 경우에는 식물에 해로운 영향을 미치지 않습니다. 다른 경우에는 성장이 감소하고 감염된 식물이 죽을 수도 있습니다.
이 질병은 최근 몇 년 동안 식물이 질병과 교환 및 상업화되면서 확산되었지만 그 징후는 보이지 않았습니다.
모근 병이 감염된 식물에 미치는 영향은 잘 알려져 있지 않습니다. 일부 저자는 A. rhizogenes에 의해 유도 된 이차 뿌리의 형성이 감염된 식물에 유익한 영향을 미칠 수 있음을 보여주었습니다.
치료
아가미 병의 치료는 예방 적이어야합니다. 감염의 경우 질병을 일으키는 박테리아의 존재 여부에 관계없이 질병의 발병이 진행되는 경우가 있습니다.
구리와 표백제로 만든 항균 제품을 사용하면 식물 표면의 A. tumefaciens 개체군을 줄일 수 있습니다. 또 다른 예방 적 치료 메커니즘은 병원성 균주와 경쟁하는 박테리아의 비병원성 균주를 적용하는 것입니다.
크레오소트 기반 화학 물질, 구리 기반 용액 및 강력한 산화제는 크라운 담즙 질환의 치료 치료에 사용될 수 있습니다.
모근 병이 감염된 식물에 미치는 유해한 영향에 대한 증거가 없기 때문에 이에 대한 특별한 치료법이 없습니다.
인간의 병원성
아그로 박테 리움은 주로 식물에 병원성이있는 것으로 알려져 있지만 결국 인간에게 영향을 미칠 수 있습니다. 인간의 경우 오염 유기체 또는 질병 생성 능력이 낮은 것으로 간주됩니다.
그러나 A. tumefaciens는 면역 체계가 약화 된 환자의 병원 내 감염에 책임이있을 수 있습니다. 이 박테리아에 의해 유발되는 질병 중에는 중심 정맥 카테터, 복막염, 혈액 감염, 심 내막 염증, 담낭 염증 및 요로 감염과 관련된 감염이 있습니다.
아그로 박테 리움은 cotrimoxazole 및 tetracycline을 포함한 여러 항생제에 내성을 가질 수 있습니다. 현재까지 유일한 성공적인 치료법은 담낭 염증 치료를위한 세포 탁심입니다.
식물과 곰팡이에 유전자를 전달하는 아그로 박테 리움의 능력은 식물의 유전 적 개선을위한 유전 공학 도구로 사용되어 왔습니다.
그러나 숙주 유기체를 변형시키는이 능력은 식물에만 국한되지 않습니다. 다른 많은 진핵 생물과 심지어 원핵 생물도 실험실 조건에서 조작되어 아그로 박테 리움에 의해 유 전적으로 변형 될 수 있습니다.
많은 종의 효모와 곰팡이가 Agrobacterium을 사용하여 실험실에서 변형되었습니다. 연구원들은 또한 조류, 포유류 세포 및 그람 양성 박테리아 인 Streptomyces lividans를 형질 전환하는 데 성공했습니다.
참고 문헌
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