Peamine erinevus – Ti vs Ri Plasmid
Agrobacterium on bakteriperekond, mis põhjustab kaheidulehelistel taimedel mitmeid haigusi, sealhulgas võra sapihaigust ja karvajuurehaigust. Neid kahte haigust kodeerivad geenid, mis asuvad bakterite plasmiidides (mittekromosomaalne DNA). Bakteriliigid Agrobacterium tumerfaciens kannab kasvajat indutseerivat plasmiidi (Ti-plasmiid), mis vastutab taimede kroonilise sapihaiguse eest. Agrobacterium rhizogenes on teine bakter, mis sisaldab juure indutseerivat plasmiidi (Ri plasmiid), mis vastutab taimede karvajuurehaiguse eest. Ti ja Ri plasmiidid on sellele bakteriperekonnale ainulaadsed patogeensed plasmiidid. Peamine erinevus Ti ja Ri plasmiidi vahel on see, et Ti plasmiid on kodeeritud geenidega, mis vastutavad võra sapihaiguse tekitamise eest, samas kui Ri plasmiid on kodeeritud taimede karvajuurehaiguse geenidega. Need patogeensed plasmiidid sisaldavad geeniklastreid, mis vastutavad DNA replikatsiooni, virulentsuse, T-DNA, opini kasutamise ja konjugatsiooni eest. Nakatumise ajal lõikab Agrobacterium välja oma plasmiidi T-DNA (transfer DNA) piirkonna ja integreerub taime genoomiga, et põhjustada haigusi. Seda võimet kasutavad molekulaarbioloogid geenitehnoloogias taimedesse oluliste geenide sisestamiseks. Seetõttu peetakse Agrobacteriumit oluliseks vahendiks biotehnoloogias ja molekulaarbioloogias kimäärse DNA viimisel erinevatesse taimeliikidesse.
Mis on Ti Plasmid?
Kasvajat indutseeriv plasmiid (Ti-plasmiid) on suurem plasmiid, mida kannab Agrobacterium tumerfaciens, mis põhjustab paljudes kaheidulehelistes taimedes võra sapihaigust. Kroonsapihaiguse nimetust kasutatakse suurte kasvajate nagu tursete (sapikeste) moodustumise tõttu taimede võras mullapinnast kõrgemal, kuna A toodab üle taimehormoone auksiini ja tsütokiniini.tumerfaciens. T-DNA piirkond sisaldab kasvajat indutseerivaid geene. Agrobacterium tumerfaciens siseneb taimedesse kahjustatud taimekudede, eriti haavade kaudu, ning kannab oma osa plasmiidsest DNA-st (T-DNA) koos haigust põhjustavate geenidega taimerakkudesse. Seejärel integreerub see T-DNA taimeraku genoomi ja transkribeerub. Geenide ekspressioon põhjustab kasvajate teket ja sellega seotud muutusi raku ainevahetuses. Kroonsapihaigus ei põhjusta vanematele taimedele tõsist kahju. See aga vähendab puukooli taimede kvaliteeti.
Selle ainulaadse nakkusviisi tõttu kasutatakse A. tumerfaciens'i laialdaselt geenitehnoloogia vahendina transgeensete taimede tootmiseks. Kasvajat indutseerivad geenid surutakse alla ja soovitud geenid, nagu insektitsiid-resistentsed geenid ja herbitsiidiresistentsed geenid, sisestatakse või rekombineeritakse Ti-plasmiidi, kasutades rekombinantse DNA tehnoloogiat ja neid kasutatakse sordiaretusprogrammides. Kui T-DNA kantakse A. tumerfaciens'i nakatumisel taimedesse, omandavad taimed soovitud geenide mõju loomulikult. Seetõttu saab iga T-DNA-sse sisestatud võõr-DNA selle bakteri loomuliku nakkusprotsessi abil taimeraku genoomidesse integreerida.
Joonis 01: A. tumerfaciens'i Ti-plasmiid
Mis on Ri Plasmid?
Juure indutseeriv plasmiid (Ri Plasmid) on plasmiid, mida kannab bakter A. rhizogenes. Ri plasmiid põhjustab kaheiduiduliste taimede karvajuurehaigust. A. rhizogenes'e nakatumine põhjustab ulatuslikku juhuslike juurte moodustumist nakkuskohas või selle läheduses. Karvajuure indutseerivad geenid asuvad Ri plasmiidi T-DNA piirkonnas. Ri plasmiid on suurem plasmiid, mis sarnaneb Ti plasmiidiga. A. rhizogenes on samuti võimeline kandma RI plasmiidi T-DNA piirkonda taimerakkudesse ja integreeruma taimeraku genoomiga, et saada transkribeeringuid, kasutades taimeraku masinaid haiguste tekitamiseks. Seega toimivad Ri plasmiidid ka oluliste vektoritena taimede geenitehnoloogias.
Mis vahe on Ti ja Ri Plasmid vahel?
Ti vs Ri Plasmid |
|
| Ti plasmiid on ringikujuline ja suurem plasmiid, mida kannab A. tumerfaciens | Ri plasmiid on ringikujuline ja suurem plasmiid, mida kannab A. risogeenid |
| Haigus | |
| Ti plasmiid kodeerib taimede kroonsapihaiguse geene | Ri plasmiid kodeerib kaheiduiduliste taimede karvajuurehaiguse geene. |
Kokkuvõte – Ti vs Ri plasmiidid
Ti ja Ri plasmiidid on patogeensed plasmiidid, mis sisaldavad vastav alt A. tumerfaciencs ja A. rhizogenes. Ti-plasmiidil on kasvajat indutseerivad geenid, mis põhjustavad taimedes krooni sapihaigust. Ri plasmiidil on juure indutseerivad geenid, mis põhjustavad taimedes karvajuure haigusi. See on peamine erinevus Ti ja Ri plasmiidide vahel. Neid plasmiide saab kasutada vektoritena taimede geenitehnoloogias, kuna neil on loomulik võime kanda osa oma plasmiidsest DNA-st peremeesgenoomi. Need sisaldavad geeniklastreid ja on umbes 200 kbp suurused. Iga plasmiid sisaldab ainulaadseid geene.
