Avainero – Ti vs Ri Plasmid
Agrobacterium on bakteerisuku, joka aiheuttaa kaksisirkkaisissa kasveissa useita sairauksia, mukaan lukien latvusappisairaus ja karvajuuritauti. Näitä kahta sairautta koodaavat geenit, jotka sijaitsevat bakteerien plasmideissa (ei-kromosomaalisessa DNA:ssa). Bakteerilajit Agrobacterium tumerfaciens kantaa kasvaimia indusoivan plasmidin (Ti-plasmidi), joka on vastuussa kasvien latvusappisairaudesta. Agrobacterium rhizogenes on toinen bakteeri, jossa on juuria indusoiva plasmidi (Ri-plasmidi), joka on vastuussa kasvien karvajuuritaudista. Ti- ja Ri-plasmidit ovat patogeenisiä plasmideja, jotka ovat ainutlaatuisia tälle bakteerisuvukselle. Keskeinen ero Ti- ja Ri-plasmidin välillä on, että Ti-plasmidia koodaavat geenit, jotka ovat vastuussa kruunusappisairauden aiheuttamisesta, kun taas Ri-plasmidia koodaavat geenit kasvien karvajuuritaudille. Nämä patogeeniset plasmidit sisältävät geeniklustereita, jotka vastaavat DNA:n replikaatiosta, virulenssista, T-DNA:sta, opinin käytöstä ja konjugaatiosta. Infektion aikana Agrobacterium leikkaa plasmidin T-DNA-alueensa (siirto-DNA) ja integroituu kasvin genomiin aiheuttaen taudin. Molekyylibiologit käyttävät hyväkseen tätä kykyä viedäkseen tärkeitä geenejä kasveihin geenitekniikassa. Tästä syystä Agrobacteriumia pidetään tärkeänä työkaluna biotekniikassa ja molekyylibiologiassa kimeerisen DNA:n viemiseksi eri kasvilajeihin.
Mikä on Ti Plasmid?
Tuumoria indusoiva plasmidi (Ti-plasmidi) on suurempi plasmidi, jonka sisällä on Agrobacterium tumerfaciens, joka aiheuttaa latvusappisairauden monissa kaksisirkkaisissa kasveissa. Nimeä kruunusappisairaus käytetään suurten kasvainten k altaisten turvotusten (sappien) muodostumisen vuoksi kasvien latvoihin maanpinnan yläpuolelle, koska A. tuottaa liikaa kasvihormonia, auksiineja ja sytokiniineja.tumerfaciens. T-DNA-alue sisältää kasvaimia indusoivat geenit. Agrobacterium tumerfaciens pääsee kasveihin vaurioituneiden kasvikudosten, erityisesti haavojen, kautta ja siirtää osan plasmidi-DNA:sta (T-DNA) yhdessä tautia aiheuttavien geenien kanssa kasvisoluihin. Tämä T-DNA integroituu sitten kasvisolun genomiin ja transkriptoi. Geenien ilmentyminen aiheuttaa kasvainten muodostumista ja niihin liittyviä muutoksia solujen aineenvaihdunnassa. Kruunusappitauti ei aiheuta vakavia vahinkoja vanhemmille kasveille. Se kuitenkin heikentää taimitarhojen laatua.
Tämän ainutlaatuisen infektiomuodon ansiosta A. tumerfaciensia käytetään laajasti geenitekniikan välineenä siirtogeenisten kasvien tuotantoon. Kasvainta indusoivat geenit tukahdutetaan ja halutut geenit, kuten hyönteismyrkkyresistentit geenit ja herbisideille vastustuskykyiset geenit, liitetään tai yhdistetään Ti-plasmidiin käyttämällä yhdistelmä-DNA-tekniikkaa ja niitä käytetään kasvinjalostusohjelmissa. Kun T-DNA:ta siirretään A. tumerfaciensin infektion yhteydessä kasveihin, kasvit saavat haluttujen geenien vaikutukset luonnollisesti. Siksi mikä tahansa T-DNA:han lisätty vieras DNA voidaan integroida kasvisolujen genomeihin tämän bakteerin luonnollisen infektioprosessin avulla.
Kuva 01: A. tumerfaciensin Ti-plasmidi
Mikä Ri Plasmid on?
Juuria indusoiva plasmidi (Ri Plasmid) on plasmidi, joka kantaa A. rhizogenes -bakteeria. Ri-plasmidi on vastuussa kaksisirkkaisten kasvien karvajuuritaudiksi kutsutusta taudista. A. rhizogenesin infektio aiheuttaa laajan satunnaisten juurien muodostumisen infektiokohdassa tai sen lähellä. Karvajuurta indusoivat geenit sijaitsevat Ri-plasmidin T-DNA-alueella. Ri-plasmidi on suurempi plasmidi, joka on samanlainen kuin Ti-plasmidi. A. rhizogenes pystyy myös siirtämään RI-plasmidin T-DNA-alueen kasvisoluihin ja integroitumaan kasvisolun genomiin saadakseen transkriptioita käyttämällä kasvisolukoneistoa sairauksien aiheuttamiseen. Siten Ri-plasmidit toimivat myös tärkeinä vektoreina kasvien geenitekniikassa.
Mitä eroa on Ti:n ja Ri-plasmidin välillä?
Ti vs Ri Plasmid |
|
| Ti-plasmidi on pyöreä ja suurempi plasmidi, jonka sisällä on A. tumerfaciens | Ri-plasmidi on pyöreä ja suurempi plasmidi, jonka sisällä on A. rhizogenes |
| Sairaus | |
| Ti-plasmidi koodaa kasvien kruunusappitaudin geenejä | Ri-plasmidi koodaa geenejä kaksisirkkaisten kasvien karvajuuritaudille. |
Yhteenveto – Ti vs Ri -plasmidit
Ti- ja Ri-plasmidit ovat patogeenisiä plasmideja, joissa on vastaavasti A. tumerfaciencs ja A. rhizogenes. Ti-plasmidissa on kasvaimia indusoivia geenejä, jotka aiheuttavat kasvien kruunusappisairautta. Ri-plasmidissa on juuria indusoivia geenejä, jotka aiheuttavat kasveissa karvajuurisairauksia. Tämä on tärkein ero Ti- ja Ri-plasmidien välillä. Näitä plasmideja voidaan käyttää vektoreina kasvien geenitekniikassa niiden luonnollisen kyvyn vuoksi siirtää osa plasmidi-DNA:staan isäntägenomiin. Ne sisältävät geeniklustereita ja ovat kooltaan noin 200 kbp. Jokainen plasmidi sisältää ainutlaatuisia geenejä.
