Agrobacterium tumefaciens

Agrobacterium tumefaciens es el agente causal de la enfermedad de agalla de la corona en ms de 140 especies de dicotiledneas. Es una forma de varilla, bacteria Gram negativa del suelo. Los sntomas son causados por la insercin de un pequeo segmento de ADN, a partir de un plsmido, en la clula vegetal, que se incorpora en una ubicacin semi-aleatoria en el genoma de la planta.Agrobacterium tumefaciens es una alphaproteobacterium de la familia Rhizobiaceae, que incluye los simbiontes de fijacin de nitrgeno de leguminosas. A diferencia de los simbiontes fijadores de nitrgeno, Agrobacterium producir tumores son patgenas y no se benefician de la planta. La gran variedad de plantas afectadas por Agrobacterium hace que sea de gran inters para la industria de la agricultura.Econmicamente, A. tumefaciens es un patgeno grave de nueces, vias, frutales de hueso, rboles de nueces, remolacha, rbano picante y el ruibarbo.CONJUGACINCon el fin de ser virulentos, la bacteria debe contener un plsmido inductor de tumores, de 200 kb, que contiene el ADN-T y todos los genes necesarios para transferir a la clula de la planta. Muchas cepas de A. tumefaciens que no contienen un pTi.Dado que el plsmido Ti es esencial para causar la enfermedad, los eventos pre-penetracin en la rizosfera se producen para promover la conjugacin bacteriana - intercambio de plsmidos entre bacterias. En la presencia de opinas, A. tumefaciens que produce una seal de conjugacin difusible llamado 30C8HSL o el autoinductor Agrobacterium. Esto activa el factor de transcripcin TraR, regulando positivamente la transcripcin de genes necesarios para la conjugacin.MTODO DE INFECCINEl Agrobacterium tumefaciens infecta la planta a travs de su plsmido Ti. El plsmido Ti se integra un segmento de su ADN, conocido como T-ADN, en el ADN cromosmico de sus clulas de la planta de acogida.A. tumefaciens tienen flagelos que les permiten nadar a travs del suelo hacia fotoasimilados que se acumulan en la rizosfera alrededor de las races. Algunas cepas pueden mover hacia quimiotcticamente exudados qumicos de las plantas, tales como acetosiringona y azcares. El primero es reconocida por la protena VIRA, una protena transmembrana codificada en el gen vira en el plsmido Ti. Los azcares son reconocidos por la protena CHVE, una protena del gen cromosmico codificado situado en el espacio periplsmico.Al menos 25 genes vir en el plsmido Ti son necesarios para la induccin del tumor. Adems de su funcin de percepcin, vira y CHVE inducen otros genes vir. La protena de Vira tiene actividad autokinase: se fosforila en s en un residuo de histidina. A continuacin, la protena de Vira fosforila la protena virG en su residuo aspartato. La protena virG es una protena citoplasmtica producida a partir del plsmido Ti gen virG. Se trata de un factor de transcripcin, la induccin de la transcripcin de los operones vir. La protena CHVE regula el segundo mecanismo de activacin de los genes vir. Aumenta la sensibilidad Vira protenas en compuestos fenlicos.El apego es un proceso de dos pasos. Despus de una fijacin dbil y reversible inicial, las bacterias sintetizan fibras de celulosa que les anclan a la clula vegetal heridos a los que se sintieron atrados. Cuatro genes principales estn involucrados en este proceso: chvA, chvB, LCSP y att. Parece que los productos de los primeros tres genes estn involucrados en la sntesis real de las fibrillas de celulosa. Estas fibrillas tambin fijan las bacterias entre s, lo que ayuda a formar una microcolonia.VIRC, el gen de virulencia ms importante es un paso necesario en la recombinacin de recolonizacin ilegtimo. Se selecciona la seccin de la ADN en la planta husped que se sustituye y se corta en esta cadena de ADN.Despus de la produccin de fibrillas de celulosa una protena dependiente de calcio de membrana externa llama se produce rhicadhesin, que tambin ayuda en la bacteria se pegue a la pared celular. Los homlogos de esta protena pueden ser encontrados en otras especies Rhizobia.Compuestos de plantas posibles que inician Agrobacterium para infectar clulas de la planta: Acetosiringona: Compuesto fenlico alfa-Hydroxyacetosyringone Catecol El cido ferlico El cido glico cido p-hidroxibenzoico cido protocatquico cido piroglico cido Resorcylic cido sinapnico cido sirngico VanilinaBIOLOGA DE AGROBACTERIUM TUMEFACIENSEsta bacteria, presente en el suelo, es patgena de muchas plantas a las que produce un tumor conocido como "agalla de cuello". Penetra en los tejidos vegetales causando una proliferacin celular. Durante el contacto con las clulas vegetales la bacteria transfiere a las clulas vegetales un plsmido llamado Ti (inductor de tumores). Este plsmido se integra en el ADN del cromosoma de la clula vegetal. Este plsmido transferido o T-ADN contiene los genes oncognicos (onc) cuya expresin provoca una mayor produccin de hormonas de crecimiento, stas son las que inducen las divisiones celulares que dan origen a la formacin del tumor o agalla.Este fenmeno natural es empleado para utilizar a la bacteria Agrobacterium tumefaciens como vector de los genes que se desean introducir en una clula vegetal, con lo que se transforma dicha clula, la cual puede regenerar, por micropropagacin, una planta entera que ser transgnica.

AGROBACTERIUM: UN PRECURSOR NATURAL DE LOS BIOTECNLOGOSLa bacteria Agrobacterium tumefaciens contiene como ya vimos en un punto anterior, un plsmido Ti, que contiene los genes responsables de su virulencia, llamados genes onc. Cuando la bacteria infecta a la planta, provocando en ella un tumor, una parte del plsmido Ti, llamada T-ADN, que contiene los genes onc, es transferida al ncleo de la clula vegetal y se inserta en un cromosoma de la planta. De esta manera, la bacteria modifica la informacin gentica de la planta, aadindole los genes onc. Agrobacterium se comporta , de esta forma, como un ingeniero gentico natural. Si en el plsmido Ti se eliminan artificialmente los genes onc y se sustituyen por otros genes que interese clonar, se habr obtenido un sistema muy eficaz para introducir ADN interesante a la planta, al mismo tiempo que se habr evitado la aparicin de la enfermedad.PLANTAS QUE SE ILUMINANEn la transfeccin vegetal con Agrobacterium se ha ensayado un marcador inusual: el gen de la enzima luciferasa, de las lucirnagas. El sustrato de esta enzima es una proteina llamada luciferina, que con ATP y oxgeno desprende luz. Plsmidos Ti con este marcador, se transfirieron a clulas de tabaco, con las que se formaron nuevas plantas. Las nuevas plantas obtenidas se regaron en la oscuridad con agua y luciferina disuelta. El resultado fue sorprendente: las plantas se iluminaron como si fuesen unas bombillas de poca potencia o un dibujo de un anuncio fluorescente.

EXPRESIN GUS EN EXPLANTES DE Solanum phureja (Juz. et. Buk) Var. Criolla Colombia, TRANSFORMADOS CON Agrobacterium tumefaciens

El siguiente articulo cientfico trata de determinar si la variedad de papa citada en el titulo (Solanum phureja) o papa criolla nativa de Colombia posee susceptibilidad a la infeccin por el A. tumefaciens, para esto realizan una incubacin se puede decir, del mismo en la papa y observan el comportamiento realizando una serie de anlisis y clculos estadsticos para determinar la significancia. Se han creado muchos transgnicos de la papa o patata, algunos con resistencia a hongos, bateras y determinadas plagas. Todo esto se debe a la ingeniera gentica la cual ofrece la posibilidad de introducir genes especficos a plantas sin alteras las caractersticas agronmicas propias de las variedades empleadas. Entonces en este experimento tratan de evaluar el potencial regenerativo de la variedad expuesta, con respecto al A. tumefaciens.

Explantes internodales fueron infectados con la cepa del A. tumefaciens LBA4404 que contiene el plsmido pCAMBIA2301. La imagen nos muestra al plsmido, este vector contiene al gen reportero gusA-intron y el gen ntpll q codifica la protena neomicina fosfotransferasa. Esta ltima protena confiere resistencia al antibitico kanamicina.

MTODOEl mtodo utilizado fue de una propagacin invitro de plntulas de la papa criolla (Solanum phureja), fueron propagados cada cuatro semanas mediante cultivo de segmentos terminales. Tambien se evaluo la curva de sensibilidad a la kanamicina por siete semanas y al final se tomo el peso freco y seco de los Explantes de cada tratamiento. En los ensayos de transformacin gentica se usaron Explantes de 0.5 a 1cm provenientes de plntulas de seis semanas de edad a las cuales se les introdujo una cepa del A. tumefaciens especficamente la LBA4404 con el plasmido pCAMBIA2301. La bacteria se cultivo previamente en medio de Luria-Bertani con 50mg/L de kanamicina y estreptomicina durante 17 horas a 28C y 250rpm.

RESULTADOS Con respecto a la curva de sensibilidad a la kanamicina no se encontr diferencia significativa, debido a que no presento un menor porcentaje de oxidacin y clorosis. Segn lo ledo en todo el proceso de investigacin del articulo, se determin al final que la variedad de papa criolla (Solanum phureja) es totalmente susceptible a la infeccin por el A. tumefaciens. Y se puede concluir que la bacteria infect clulas de Explantes internodales derivados de S. Phureja y esta es la variedad mas adecuada para realizar estos ensaos de transformacin usando genes de inters agronmico, tambin se dio como sugerencia q se usen Explantes en buen estado fisiolgico y controlando las condiciones ambientales de temperatura, humedad y luz durante las etapas de regeneracin. Ya que se determin que esta variedad es bastante sensible a dichos cambios, variaciones mnimas de los mismos y laos Explantes sufran estrs afectando las respuestas morfogenicas. Por otra parte la papa normal (Solanum tuberosum) siempre ha presentado mayor resistencia a estos cambios de condiciones invitro.