Nøkkelforskjell – Ti vs Ri Plasmid
Agrobacterium er en bakterieslekt som forårsaker flere sykdommer hos tofrøbladede planter, inkludert krongallesykdom og hårrotsykdom. Disse to sykdommene er kodet av genene lokalisert i plasmider (ikke-kromosom alt DNA) av bakterier. Bakteriearter Agrobacterium tumerfaciens bærer et svulstinduserende plasmid (Ti-plasmid) som er ansvarlig for krongallesykdom hos planter. Agrobacterium rhizogenes er en annen bakterie som har rotinduserende plasmid (Ri-plasmid) som er ansvarlig for hårrotsykdom hos planter. Ti- og Ri-plasmider er patogene plasmider som er unike for denne bakterieslekten. Nøkkelforskjellen mellom Ti- og Ri-plasmid er at Ti-plasmid er kodet med gener som er ansvarlige for å forårsake krongallesykdom, mens Ri-plasmid er kodet med gener for hårrotsykdom i planter. Disse patogene plasmidene inneholder genklynger som er ansvarlige for DNA-replikasjon, virulens, T-DNA, opinutnyttelse og konjugering. Under infeksjonen fjerner Agrobacterium T-DNA-området (overførings-DNA) av plasmidet og integreres med plantegenomet for å forårsake sykdom. Denne evnen utnyttes av molekylærbiologer til å introdusere viktige gener i planter i genteknologi. Derfor anses Agrobacterium som et viktig verktøy innen bioteknologi og molekylærbiologi for introduksjon av kimært DNA i forskjellige plantearter.
Hva er Ti Plasmid?
Tumorinduserende plasmid (Ti-plasmid) er et større plasmid som er lagret av Agrobacterium tumerfaciens for å forårsake krongallesykdom i et bredt spekter av tobladede planter. Navnet krongallesykdom brukes på grunn av dannelsen av store svulster som hevelser (galler) ved plantens krone over jordoverflaten på grunn av overproduksjon av plantehormoner auxin og cytokininer av A.tumerfaciens. T-DNA-regionen inneholder de tumorinduserende gener. Agrobacterium tumerfaciens kommer inn i plantene gjennom skadet plantevev, spesielt via sår, og overfører sin del av plasmid-DNA (T-DNA) sammen med sykdomsfremkallende gener til planteceller. Dette T-DNAet integreres deretter i plantecellegenomet og transkriberes. Uttrykk av gener forårsaker dannelse av svulster og tilhørende endringer i cellemetabolismen. Krongallesykdom forårsaker ikke alvorlige skader på eldre planter. Det reduserer imidlertid kvaliteten på planteskoleplanter.
På grunn av denne unike infeksjonsmåten blir A. tumerfaciens mye brukt som et verktøy i genteknologi for produksjon av transgene planter. Tumorinduserende gener undertrykkes, og ønskede gener som insektmiddelresistente gener og herbicidresistente gener blir satt inn eller rekombinert til Ti-plasmid ved bruk av rekombinant DNA-teknologi og brukt i planteforedlingsprogrammer. Når T-DNA overføres ved infeksjon av A. tumerfaciens til planter, får planter effekten av ønskede gener naturlig. Derfor kan fremmed DNA som settes inn i T-DNAet integreres i plantecellegenomene ved hjelp av den naturlige infeksjonsprosessen til denne bakterien.
Figur 01: Ti-plasmid av A. tumerfaciens
Hva er Ri Plasmid?
Rotinduserende plasmid (Ri Plasmid) er et plasmid som bærer av bakterien A. rhizogenes. Ri-plasmid er ansvarlig for sykdommen som kalles hårrotsykdom hos tobladede planter. Infeksjonen av A. rhizogenes forårsaker omfattende dannelse av tilfeldige røtter ved eller nær infeksjonsstedet. Hårrot-induserende gener er lokalisert i T-DNA-regionen til Ri-plasmidet. Ri-plasmid er et større plasmid som ligner på Ti-plasmid. A. rhizogenes er også i stand til å overføre T-DNA-regionen til RI-plasmidet til planteceller og integreres med plantecellegenomet for å få transkribere ved bruk av plantecellemaskineri for å forårsake sykdommer. Derfor fungerer Ri-plasmider også som viktige vektorer i plantegenteknologi.
Hva er forskjellen mellom Ti og Ri Plasmid?
Ti vs Ri Plasmid |
|
| Ti-plasmid er et sirkulært og større plasmid som bæres av A. tumerfaciens | Ri-plasmid er et sirkulært og større plasmid med A. rhizogenes |
| sykdom | |
| Ti-plasmid koder for gener for krongallesykdom i planter | Ri-plasmid koder for gener for hårrotsykdom hos tobladede planter. |
Sammendrag – Ti vs Ri Plasmids
Ti- og Ri-plasmider er patogene plasmider som inneholder henholdsvis A. tumerfaciencs og A. rhizogenes. Ti-plasmid har tumorinduserende gener som forårsaker krongallesykdom hos planter. Ri-plasmid har rotinduserende gener som forårsaker hårrotsykdom hos planter. Dette er hovedforskjellen mellom Ti- og Ri-plasmider. Disse plasmidene kan brukes som vektorer i plantegenteknologi på grunn av deres naturlige evne til å overføre deler av plasmid-DNA til vertsgenomet. De inneholder genklynger og er omtrent 200 kbp i størrelser. Hvert plasmid inneholder unike gener.
