Karakteristik agrobacterium, morfologi, penyakit dan pengobatan



Agrobacterium adalah genus bakteri Gram-negatif yang mampu menyebabkan penyakit pada tanaman melalui transfer DNA. Transfer DNA memungkinkan modifikasi tanaman penerima untuk memungkinkan ekspresi informasi genetik bakteri. Karena bakteri dari genus ini kadang-kadang disebut "para insinyur genetika alam".

Jenis kelamin Agrobacterium saat ini dianggap tidak valid dan spesies yang mengandungnya telah dipindahkan, sebagian besar dalam genus Rhizobium. Genus terakhir ini pada awalnya didirikan untuk mengandung bakteri endosimbiotik tanaman. Bakteri ini membantu fiksasi nitrogen oleh tanaman terkait, terutama kacang-kacangan.

Indeks

  • 1 Karakteristik
  • 2 Morfologi
  • 3 Taksonomi dan sistematika
  • 4 Penyakit yang disebabkan
  • 5 Bentuk infeksi
  • 6 Perawatan
  • 7 Patogenisitas pada manusia
  • 8 Agrobacterium dan penggunaannya dalam bioteknologi
  • 9 Referensi

Fitur

Mereka tidak membentuk spora, mereka adalah Gram-negatif, aerobik. Mereka menghasilkan reaksi asam di hadapan manitol. Mereka tidak menghasilkan asam atau gas dalam medium glukosa-pepton.

Mereka mampu menginduksi proliferasi diri tumor pada tanaman. Kemampuan ini disebabkan oleh transfer genetik dari suatu wilayah kecil dari DNA yang diangkut dalam gen Induktor tumor (Ti) atau Induktor akar (Ri).

Spesies dari Agrobacterium mereka menyerang melalui luka, mahkota, akar dan batang dari banyak dikotil dan beberapa tanaman olahraga. Pemindahan genetik menghasilkan ekspresi pada tanaman penerima dari sifat-sifat khusus bakteri.

Morfologi

Bakteri dari genus ini memiliki bentuk kecil, tongkat pendek (0,5-1,0 x 1,2-3,0 μm). Mereka mobile dengan kehadiran 1-4 flagela yang terletak secara lateral. Jika mereka menyajikan flagel tunggal fiksasi mereka bisa lateral atau kutub.

Taksonomi dan sistematika

Jenis kelamin Agrobacterium diusulkan oleh Conn (1942) untuk memasukkan dua spesies patogen yang sebelumnya ditugaskan Phytomonas: A. tumefaciens dan A. rhizogenes dan spesies non-patogen, A. radiobacter.

Kemudian spesies ditambahkan  Agrobacterium rubi, A. vitis dan A. larrymoorei karena kemampuannya menghasilkan penyakit pada tanaman.

Studi genetik dari berbagai spesies Agrobacterium menunjukkan bahwa kemampuan menghasilkan penyakit A. tumefaciens (penghasil tumor) atau dari A. rhizogenes (penghasil akar) dapat ditransfer antar galur Agrobacterium, atau tersesat Belakangan diperlihatkan bahwa kemampuan untuk menghasilkan penyakit ini berasal dari pemindahan plasmid.

Spesies dari Agrobacterium dan Rhizobium Mereka sangat mirip satu sama lain. Satu-satunya perbedaan sistematis yang terdaftar antara genera ini adalah interaksi patogeniknya, dalam hal Agrobacterium, atau simbiotik (genus Rhizobium) dengan tanaman.

Ini dan fakta bahwa kemampuan untuk Agrobacterium penyebab penyakit dapat hilang atau dipindahkan, menyebabkan banyak penulis untuk menyatukan kedua jenis kelamin menjadi satu (Rhizobium).

Penyakit disebabkan

Spesies dari Agrobacterium mereka dapat memiliki kapasitas tinggi untuk menghasilkan penyakit pada tanaman. Mereka menghasilkan dua jenis penyakit utama.

Agrobacterium tumefaciens (saat ini Radiobacter rhizobium) menghasilkan tumor atau insang di akar dan batang banyak spesies gymnospermae, tanaman monokotil dan dicotil, termasuk setidaknya 40 spesies yang memiliki kepentingan komersial..

Agrobacterium rhizogenes (saat ini Rhizobium rhizogenes), di sisi lain, menyebabkan pertumbuhan akar yang tidak biasa pada beberapa tanaman dikotil (penyakit akar rambut atau akar rambut).

Bentuk penularan

Penyebaran penyakit dapat terjadi baik melalui tanah dengan strain patogen maupun melalui penyebaran bahan yang terkontaminasi. Agar strain memiliki kapasitas untuk menghasilkan penyakit, mereka harus memiliki plasmid tertentu. Plasmid ini disebut plasmid Ti (penginduksi tumor) atau plasmid Ri (penginduksi pertumbuhan akar).

Selama proses infeksi, segmen Ti atau Ri plasmid, yang disebut T-DNA (transfer DNA) diangkut dari bakteri ke tanaman penerima.

T-DNA dari bakteri menembus inti sel tanaman dan diintegrasikan ke dalam DNA tanaman. Akibatnya, sel-sel tanaman ditransformasikan secara genetik, yang memungkinkan ekspresi informasi genetik T-DNA bakteri. Ekspresi DNA bakteri menyebabkan pertumbuhan tumor atau rooting yang abnormal.

Tumor atau insang diproduksi oleh A. tumefaciens dalam beberapa kasus mereka tidak memiliki efek berbahaya bagi tanaman. Dalam kasus lain, mereka dapat menyebabkan pengurangan pertumbuhan dan bahkan kematian tanaman yang terinfeksi.

Penyakit ini telah berkembang biak dalam beberapa tahun terakhir karena pertukaran dan komersialisasi tanaman dengan penyakit tetapi tanpa tanda-tanda yang terlihat..

Efek penyakit akar rambut pada tanaman yang terinfeksi kurang dipahami. Beberapa penulis telah menunjukkan bahwa pembentukan akar sekunder diinduksi oleh A. rhizogenes dapat memiliki efek menguntungkan pada tanaman yang terinfeksi.

Perawatan

Pengobatan penyakit empedu harus bersifat preventif. Dalam kasus infeksi, perkembangan penyakit kadang-kadang akan berkembang tanpa menghiraukan keberadaan bakteri penyebab penyakit.

Aplikasi produk terhadap bakteri yang terbuat dari tembaga dan pemutih dapat mengurangi populasi A. tumefaciens di permukaan tanaman. Mekanisme lain dari perawatan pencegahan adalah penerapan strain bakteri non-patogen yang bersaing dengan strain patogen..

Untuk pengobatan kuratif penyakit empedu mahkota, senyawa kimia berbasis creosote, larutan berbasis tembaga dan oksidan kuat dapat digunakan..

Karena tidak ada bukti efek berbahaya dari penyakit akar rambut pada tanaman yang terinfeksi, tidak ada pengobatan khusus untuk melawannya

Patogenisitas pada manusia

Meskipun Agrobacterium Ia dikenal terutama karena bersifat patogen bagi tanaman, pada akhirnya dapat mempengaruhi manusia. Pada manusia, mereka menganggapnya sebagai organisme pencemar atau dengan kapasitas rendah untuk menghasilkan penyakit.

Namun,, A. tumefaciens mungkin bertanggung jawab atas infeksi nosokomial pada pasien dengan sistem kekebalan yang melemah. Di antara penyakit yang disebabkan oleh bakteri ini adalah infeksi yang terkait dengan kateter vena sentral, peritonitis, infeksi darah, radang endokardium, radang kandung empedu dan infeksi saluran kemih..

Agrobacterium Ini dapat resisten terhadap beberapa antibiotik termasuk kotrimoksazol dan tetrasiklin. Satu-satunya terapi yang berhasil hingga saat ini adalah sefotaksim untuk pengobatan radang kandung empedu.

Agrobacterium dan penggunaannya dalam bioteknologi

Kemampuan untuk Agrobacterium untuk mentransfer gen ke tanaman dan jamur telah digunakan sebagai alat dalam rekayasa genetika untuk melakukan perbaikan genetik pada tanaman.

Namun kemampuan inimengubah organisme inang tidak terbatas pada tanaman. Banyak organisme eukariotik dan bahkan prokariotik lainnya dapat dimanipulasi dalam kondisi laboratorium untuk diubah secara genetik oleh Agrobacterium.

Banyak spesies ragi dan jamur telah diubah menjadi laboratorium menggunakan Agrobacterium. Para peneliti juga telah mencapai transformasi ganggang, sel mamalia, dan bakteri Gram-positif Streptomyces lividans.

Referensi

  1. Agrobacterium. Di Wikipedia. Diperoleh pada 13 September 2018 dari wikipedia.org.
  2. T. Tzfira, V. Citovsky, Eds (2008). Agrobacterium: Dari Biologi ke Bioteknologi. Springer, New York. 1-735.
  3. R. Cain (1988). Kasus septikemia yang disebabkan oleh Agrobacterium radiobacter. Jurnal Infeksi.
  4. M. Hulse, S. Johnson, P. Ferrieri (1993). Agrobacterium infeksi pada manusia: pengalaman di satu rumah sakit dan ulasan. Penyakit Menular Klinis.
  5. A. Ziemienowicz (2001). Odyssey dari Agrobacterium T-DNA. Acta Biochimica Polonica.
  6. H. Hwang, S.B. Gelvin, E.M. Lai (2015). Editorial: "Agrobacterium biologi dan penerapannya untuk produksi tanaman transgenik "Perbatasan dalam Ilmu Tanaman.
  7. W. Nester (2015). Agrobacterium: insinyur genetik alam Perbatasan dalam Ilmu Tanaman.