- Característiques
- morfologia
- Taxonomia i sistemàtica
- Malalties que ocasiona
- Formes de contagi
- tractament
- Patogenicitat en humans
- referències
Agrobacterium és un gènere de bacteris Gram-negatives capaços de causar malalties en les plantes per mitjà de la transferència d'ADN. La transferència d'ADN permet la modificació de la planta receptora per permetre l'expressió de la informació genètica del bacteri. A causa d'això els bacteris d'aquest gènere són cridades en ocasions "els enginyers genètics de la naturalesa".
El gènere Agrobacterium actualment és considerat invàlid i les espècies que el contenien han estat reubicades, majoritàriament, en el gènere Rhizobium. Aquest últim gènere va ser erigit originalment per contenir bacteris endosimbionts de plantes. Aquests bacteris ajuden a la fixació de nitrogen per part de les plantes associades, principalment lleguminoses.
Mecanisme de transmissió d'informació genètica d'Agrobacterium. Pres de commons.wikimedia.org
Característiques
No formen espores, són Gram-negatives, aeròbiques. Produeixen reacció àcida en presència de manitol. No produeixen àcid ni gas enmig glucosa-peptona.
Són capaços d'induir l'auto-proliferació de tumors en plantes. Aquesta capacitat es deu a la transferència genètica d'una petita regió de l'ADN transportada en gens Inductors de tumor (Tu) o de Inductors d'arrels (Ri).
Espècies de Agrobacterium envaeixen a través de ferides, la corona, arrels i tiges de moltes dicotiledóneas i algunes plantes gimnospermes. La transferència genètica dóna com a resultat l'expressió a la planta receptora de propietats particulars dels bacteris.
morfologia
Els bacteris d'aquest gènere posseeixen forma de bastons petits, curts (0.5-1.0 x 1.2-3.0 micres). Són mòbils per la presència de 1-4 flagels situats lateralment. Si presenten un sol flagel seva fixació pot ser lateral o polar.
Taxonomia i sistemàtica
El gènere Agrobacterium va ser proposat per Conn (1942) per a incloure dues espècies patògenes prèviament assignades a Phytomonas: A. tumefaciens i A. rhizogenes i una espècie no patògena, A. radiobacter.
Posteriorment se li van addicionar les espècies Agrobacterium rubi, A. vitis i A. larrymoorei causa de la seva capacitat de produir malalties en les plantes.
Estudis genètics de diverses espècies d'Agrobacterium van mostrar que la capacitat de produir malalties d'A tumefaciens (productora de tumors) o d'A rhizogenes (productora d'arrels) podria transferir-se entre soques de Agrobacterium, o perdre. Posteriorment es va demostrar que aquesta capacitat de produir malalties prové de la transferència de plasmidis.
Les espècies d'Agrobacterium i Rhizobium són molt similars entre si. L'única diferència sistemàtica registrada entre aquests gèneres és la seva interacció patògena, en el cas d'Agrobacterium, o simbiòtica (les de l'gènere Rhizobium) amb les plantes.
Això i el fet que la capacitat d'Agrobacterium de produir malalties pot perdre o transferir, va portar a molts autors a unir ambdós gèneres en un de sol (Rhizobium).
Malalties que ocasiona
Les espècies d'Agrobacterium poden tenir una alta capacitat de produir malalties sobre plantes. Produeixen dos tipus principals de malalties.
Agrobacterium tumefaciens (actualment Rhizobium radiobacter) produeix tumors o agalles en arrels i tronc de nombroses espècies de plantes gimnospermes, monocotiledònies i dicotiledònies, incloent a l'almenys 40 espècies d'interès comercial.
Agrobacterium rhizogenes (actualment Rhizobium rhizogenes), per la seva banda, ocasiona un creixement inusitat d'arrels en algunes plantes dicotiledònies (malaltia de l'arrel peluda o de l'arrel vellosa).
Malaltia de les ganyes a Uvero. Pres de commons.wikimedia.org
Formes de contagi
La propagació de les malalties pot ocórrer tant per sòls amb soques patògenes com per la propagació de material contaminat. Perquè els ceps tinguin la capacitat de produir malalties han de tenir uns plasmidis particulars. Aquests plasmidis reben el nom de plasmidis Tu (inductors de tumors) o plasmidis Ri (inductors de l'crecimento d'arrels).
Durant el procés d'infecció, un segment de l'plasmidi Ti o Ri, denominat ADN-T (ADN de transferència) és transportat des del bacteri fins a la planta receptora.
L'ADN-T del bacteri penetra el nucli de les cèl·lules de la planta i s'integra a l'ADN d'aquesta. Com a resultat, les cèl·lules vegetals són genèticament transformades, la qual cosa permet l'expressió de la informació genètica de l'ADN-T del bacteri. L'expressió de l'ADN bacterià condueix a un creixement tumoral o arrelament anormal.
Els tumors o agalles produïts per A. tumefaciens en alguns casos no presenten efectes nocius per a les plantes. En altres casos poden ocasionar reducció de el creixement i fins i tot la mort de la planta infectada.
Aquesta malaltia ha proliferat en els últims anys a causa de l'intercanvi i comercialització de plantes amb la malaltia però sense signes visibles de la mateixa.
L'efecte de la malaltia de l'arrel peluda sobre la planta infectada és poc conegut. Alguns autors han demostrat que la formació d'arrels secundàries induïda per A. rhizogenes pot tenir efectes beneficiosos sobre la planta infectada.
tractament
El tractament de la malaltia de les agallas ha de ser de tipus preventiu. En cas d'ocorreguda la infecció, el desenvolupament de la malaltia progressarà algunes vegades independentment de la presència del bacteri causant de la malaltia.
L'aplicació de productes contra bacteris elaborats a força de coure i lleixiu poden reduir poblacions d'A tumefaciens en la superfície de les plantes. Un altre mecanisme de tractament preventiu és l'aplicació de soques no patògenes del bacteri que competeixin amb les soques patògenes.
Per al tractament curatiu de la malaltia de l'agalla de la corona poden emprar compostos químics a força de creosota, solucions a força de coure i oxidants forts.
A causa de que no hi ha proves dels efectes nocius de la malaltia de l'arrel peluda sobre la planta infectada, no existeix un tractament específic contra la mateixa
Patogenicitat en humans
Encara Agrobacterium és coneguda principalment per ser patògena per a les plantes, eventualment pot afectar a humans. En humans la consideren com a organisme contaminant o de baixa capacitat de produir malaltia.
No obstant això, A. tumefaciens pot ser responsable d'infeccions intrahospitalàries en pacients amb el sistema immunitari debilitat. Entre les malalties per aquest bacteri estan infeccions associades a catèters venosos centrals, peritonitis, infeccions de la sang, inflamació de l'endocardi, inflamació de la vesícula i infeccions de l'tracte urinari.
Agrobacterium pot ser resistent a múltiples antibiòtics incloent cotrimoxazol i tetraciclina. L'única teràpia reeixida fins a la data és cefotaxima per al tractament d'inflamacions de la vesícula biliar.
La capacitat d'Agrobacterium per transferir gens a plantes i fongs ha estat usada com una eina en enginyeria genètica per a realitzar millores genètiques en plantes.
No obstant això, aquesta capacitat per transformar organismes hostes no està restringida a les plantes. Molts altres organismes eucariotes i fins i tot procariotes poden ser manipulats en condicions de laboratori per a ser transformats genèticament per Agrobacterium.
Moltes espècies de llevats i fongs han estat transformades en laboratori emprant Agrobacterium. Els investigadors també han aconseguit la transformació d'algues, cèl·lules de mamífers i el bacteri Gram positiva Streptomyces lividans.
referències
- Agrobacterium. En Wikipedia. Recuperat el 13 de setembre de 2018 de wikipedia.org.
- T. Tzfira, V. Citovsky, Eds (2008). Agrobacterium: From Biology to Biotechnology. Springer, New York. 1-735.
- R. Cain (1988). A case of septicaemia caused by Agrobacterium radiobacter. The Journal of Infection.
- M. Hulse, S. Johnson, P. Ferrieri (1993). Agrobacterium Infections in humans: experience at one hospital and review. Clinical Infectious Diseases.
- A. Ziemienowicz (2001). Odyssey of Agrobacterium T-DNA. Acta Biochimica Polonica.
- H. Hwang, SB Gelvin, EM Lai (2015). Editorial: "Agrobacterium biology and its application to Transgenic plant production" Frontiers in Plant Science.
- W. Nester (2015). Agrobacterium: nature 's genetic engineer. Frontiers in Plant Science.