أگرو‌بكتريوم تيوم‌فاسينز

أگرو‌بكتريوم تيوم‌فاسينز
A. tumefaciens attaching itself to a carrot cell
التصنيف العلمي
مملكة:	بكتريا
Phylum:	Proteobacteria
Class:	Alpha Proteobacteria
Order:	Rhizobiales
Family:	Rhizobiaceae
Genus:	Agrobacterium
Species:	A. tumefaciens
Binomial name
Agrobacterium tumefaciens Smith & Townsend, 1907
Synonyms
Bacterium tumefaciens Smith and Townsend 1907 Pseudomonas tumefaciens (Smith and Townsend 1907) Duggar 1909 Phytomonas tumefaciens (Smith and Townsend 1907) Bergey et al. 1923 Polymonas tumefaciens (Smith and Townsend 1907) Lieske 1928

أگرو‌بكتريوم تيوم‌فاسينز Agrobacterium tumefaciens (updated scientific name: Rhizobium radiobacter) هي بكتريا تسبب مرضا يسمى التدرن التاجي في بعض النباتات. اذ تقوم هذه البكتريا بإحداث شق في النبات، وتحقن قطعة قصيرة من دنا داخل بعض الخلايا حول هذا الشق. ويأتي الدنا من بلازميد كبير – بلازميد Ti (بلازميد التخليق الورمي) والمنطقة القصيرة من بلازميد Ti تسمى T-DNA (وهي التي تطلق على دنا المنقول)، يتم نقلها الى الخلية النباتية. والتي تجعل الخلية تنمو بشكل يشبه الشكل الورمي. ويحتوي T-DNA على الجينات. والتي في وجود أشياء أخرى، تسمح لخلايا النبات المصاب، بأن يصنع مركبين غير عاديين وهما اللذن يعتبران من خصائص الخلايا المنقولة، وتكون الخلايا العفصة (وهي عبارة عن تضخم في النسيج النباتي)، التي تصبح بيتا آمنا للبكتريا.

واستخدمت آلية نقل الدنا هذه كطريقة لهندسة النبات وراثيا، اذ يجرى تعديل البلازميد Ti بحيث أن جينا غريبا، يتم نقله إلى خلية النبات، مع أو بدلا من جينات تخليق البروتين، وعندما يستنبت البكتير مع خلايا النبات المعزول، أو مع نسيج النبات المشقوق فإن الجين الجديد يحقن داخل الخلايا. ويظهر متكاملا في كروموسومات النبات.

وعادا ما يصيب هذا النوع من البكتريا، بعض النباتات فقط من ذوات الفلقتين، لأن استجابتها لإحداث الشق الجرح تكون مرتبطة بآلية نقل الدنا للبكتريا المورمة. وعندما تجرح النباتات ذات الفلقتين، فانها تصنع راتنج فينولي كيميائيا معينا، والتي تكون جزءا من آلية حماية الجرح.

وتستخدم هذه البكتريا، كلا من هذه المركبات، أولا كعوامل كبيميائية وتكتيكية (أي أنها تسبح تجاه مصدر المركب، وبذلك تكتشف الجرح) وثانيا لتحفز نقل الدنا.

والنباتات أحادية الفلقة لا تستجيب بهذه الطريقة، ولذا فإنها تعتبر مقاومة لA-tumefacines وقد كانت هذه احدى المشاكل في الماضي.بالنسبة إلى علماء التقنية الحيوية، حيث ان العديد من النباتات الزراعية المهمة والتي تشتمل على محاصيل الحبوب تعتبر من نوع النباتات أحادية الفلقة، وقد كان استغلال البلازميد والظروف التي يجرى فيها نقل الدنا للمستنبت، قد سمحت لمحاصيل الحبوب (بما فيها الأرز والذرة)، بأن تنقل مع T-DNA لكن هذا الاجراء لا يزال تقنية يصعب العمل بها بكفاءة.

والمشكلة السابقة مع ورميات البكتير الزراعي كانت حجم البلازميد الذي جعل من الصعب التعامل معه باستخدام تقنيات الدنا المعالج، وتم ادخاله في الوقت الحالي مع نظم المتجهات الثنائية، للتغلب على هذه المشكلة. ويتم حمل الT-DNA فوق بلازميد واحد صغير. والذي يسهل استخدامه في أنابيب الاختبار. ويحتوي بلازميد كبير نوعا معا على جينات فيروسية، التي تعتبر ضرورية لعملية الاصابة. ولكن لا يشترط استخدامها. ويشارك الاثنان قدرا من الدنا بطريقة مشتركة، بحيث انه عندما يدخلان الاثنان إلى إحدى الخلايا، فإنهما يتحدان ليكونا بلازميد واحد الذي يحتوي على جينات فيروسية أصلية والمنطقة المستغلة حديثا من T-DNA.

وقد استخدمت هذه التقنية لادخال الدنا إلى الأشجار. ولما كانت الأشجار نباتات يصعب تربيتها، بسبب حجمها الكبير، ودورة حياتها الطويلة، لذا فان تقنيات الهندسة الوراثية، توفر مميزات غير عادية من حيث السرعة، والقدرة على هندسة ملايين المستنسخات. وقد تم نقل الدنا الى أشجار الجوز والحور، التفاح والبرقوق، عن طريق استخدام أورام البكتير الزراعي.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 طرق العدوى

 نقل ت-دنا إلى الخلايا النباتية

A: Agrobacterium tumefaciens
B: Agrobacterium genome
C: Ti Plasmid  : a: T-DNA , b: Vir genes , c: Replication origin , d: Opines catabolism genes
D: Plant cell
E: Mitochondria
F: Chloroplast
G: Nucleus

 الاستخدامات المفيدة

Plants that have undergone transformation with Agrobacterium.

 انظر أيضا

• SuhB

 المصادر

• Dickinson, M. (2003). Molecular Plant Pathology. BIOS Scientific Publishers.
• Lal, Erh-Min and Kado, Clarence I. (2000). The T-Pilus of Agrobacterium tumefaciens. Trends in Microbiology, Vol. 8, Issue 8.
• Ward, Doyle V., Zupan, John R and Zambryski, Patricia C. (2002). Agrobacterium VirE2 gtes the VIP1 treatment in plant nuclear import. Trends in Plant Science, Vol. 7 Issue 1.

 وصلات خارجية

• Agrobacterium tumefacien C58 Genome Page — as sequenced by Cereon Genomics/University of Richmond
• Agrobacterium tumefacien C58 Genome Page — as sequenced by DuPont/Univ of Washington/Univ of Campinas