Agrobakteri

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Gezinti kısmına atla Arama kısmına atla

Agrobakteri H. J. Conn tarafından keşfedilmiş, bitkilerde tümöre sebep olmak için yatay gen transferini kullanan bir cins Gram- negatif bakterisi. Agrobacterium tumefaciens ise bu türde sıklıkla çalışılan türlerdir. Agrobakteri aynı zamanda kendi DNA'sını bitkilerin DNA'sına aktarma yeteneği ile de iyi bilinir ve bu sebepten dolayı genetik mühendisliğinde önemli bir araç haline gelmiştir.

Agrobakteri cinsi oldukça heterojendir. Son taksonomik çalışmalar bütün Agrobakteri türlerini Ahrensia, Pseudorhodobacter, Ruegeria, ve Stappia gibi yeni sınıflarda yeniden sınflandırdı.[1][2] Ama çoğu tür tartışmalı olarak Riboziyum türleri olarak sınıflandırıldı.[3][4][5]

Bitki patojeni[değiştir | kaynağı değiştir]

Bu köklerdeki Agrebakteri türlerinin tesiri ile gerçekleşen ileri seviyedeki büyümeler urdur.
Ti Plazmit.jpg

Bitki yaralandığında bazı fenolik bileşikler salgılar. Bu bileşikler bakterinin bitkiye doğru kemotaktik hareketine sebep olur. Böylece bakteri enfekte edebileceği bitkiyi bulmuş olur. Bu kemotaktik hareketin yanında bahsi geçen bileşiklerin ikinci bir etkisi Ti plasmidten transfer DNA(tDNA)' yı üretecek vir proteinlerini kodlayan vir genlerini aktive etmesidir. Vir genlerinin aktivitesi ile vir proteinleri sentezlenir. Vir proteinleri Ti plazmidteki oksin, sitokinin ve opin kısımlarını içeren sağ ve sol sınırın arasındaki bölgeden transfer DNA üretilir. Üretilen transfer DNA bazı vir proteinleri tarafından yapılan bir kesecik içine alınır. Bu kesecik sayesinde transfer DNA bitkinin içinde RNAi mekanisması gibi kendisini sindirecek mekanizmalardan korunmuş olur. Patojen bakteri bitkiye vardığında proteinleri çapraz bağlayarak bitki hücresine tutunur. Ardından vir proteinleri ile çevrilmiş transfer DNA bitki hücresinin içine gönderilir. Daha önce de belirtildiği gibi yolculuğu boyunca kendini çevreleyen zarı transfer DNA' yı korur. Transfer DNA bitki genomuna vardığında bitki bu DNA' yı kendinin varsayarak kendi genomuna entegre eder. Bu entegre sonucunda bitki normalde üretmediği opin adlı azot kaynağını üretmeye başlar. Oksin ve sitokinin büyümeyi sağlayan bitki hormonlarıdır. Bahsi geçen hormonlar enfeksiyonun ardından normal miktarın kat kat üzerinde üretildiğinden enfeksiyon noktasında konrolsüz hücre büyümesi gözlenir. Bu büyüme urlara sebep olur. Tümör oluşumu sayesinde bitki daha fazla opin sentezler. Bu sentezler bitki ölene kadar devam eder. Agrobakteri cinsi sadece dikot bitkileri etkiler bunun sebebi fenolik bileşikleri üretmemesidir.

İnsanlarda[değiştir | kaynağı değiştir]

Genelde bitkilerde enfeksiyon şeklinde görünmesine karşın, Agrobakteri insanda zayıflatılmış bağışıklık sistemlerinde fırsatçı enfeksiyondan sorumlu olabilir.[6][7]

Biyoteknolojik kullanımı[değiştir | kaynağı değiştir]

Agrobakterinin genlerini bitkilere ve mantarlara aktarma yeteneği biyoteknolojide, özellikle bitki geliştirmek için genetik mühendislikte, kullanılır. 

Agrobakteri kullanarak dönüştürülmüş Bitki (Solanum). Dönüşmüş hücreler yaprak parçaları tarafından nasırlar oluşturmaya başlarlar.

Agrobakteri transformasyonu iki şekilde sağlanabilir.Protoplastlar veya alternatif olarak yaprak diskler ile agrobakteri kuluçkaya yatırılır ve bütün bitkiler bitki doku kültürü kullanılarak yeniden oluşturulur. Arabidopsis thaliana için yaygın bir transformasyon protokol olan çiçek daldırma yöntemi:[8] bitkinin kafası Agrobakteriyum süspansiyonuna daldırılır ve bakteri dişi gametlerini üreten germ hattı hücrelerini dönüştürür.

Agrobacteri bütün bitki türlerini enfekte etmez fakat bitki transformasyon için gen tabancasını da içeren birkaç etkili teknik vardır.

Agrobakterinin genetik madde vektörü olduğu ABD GDOları listelenmiştir:[9]

Genomik[değiştir | kaynağı değiştir]

Agrobakterinin birkaç türünün genome dizilimi bu cinsin evrimsel tarih çalışmalarına olanak sağlarken, patojenez, biyolojik kontrol ile simbiyoz sistemlerini içeren sistemler ve genler hakkında da bilgi sağlamıştır. Önemli buluşlardan biri ise kromozomların bu türden birçok bakterinin plasmidlerinden evrildiği olasılığıdır. Diğer bir buluş ise bu gruptaki kromozomal yapı çeşitliliğinin hem simyotik hem patojenik yaşam tarzını kaldırabilecek düzeyde olduğunun görülmesidir. Agrobakteri türlerinin genome dizilimlerinin ulaşılabilirliği yükselmeye devam ediyor. Bu durum ise bitki ile birleşik mikroplar grubunun işlevleri ve evrimsel tarihinin iç yüzünü kavramayı sağladı.

Tarihi[değiştir | kaynağı değiştir]

Gent Üniversitesi'nde Marc Van Montagu ve Jozef Schell, Agrobakteri ve bitki arasındaki gen aktarım mekanizmasını keşfetti. Bu keşif bitkilerde gen mühendisliği için Agrobakteriyi etkili bir dağıtım sistemine çevirme methodlarının gelişimine sebep olmuştur.[10][11]  Dr Mary-Dell Chilton' ın liderlik ettiği bir takım araştırmacı, öldürücü genlerin, Agrobakterinin yeteneklerini olumsuz etkilemeksizin, kaldırılabileceğini Agrobakterinin kendi DNA'sını bitki genomuna ekleyerek gösterdi (1983).

Ayrıca bakınız[değiştir | kaynağı değiştir]

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ Uchino, Yoshihito; Yokota, Akira; Sugiyama, Junta (1997).
  2. ^ Uchino, Yoshihito; Hirata, Aiko; Yokota, Akira; Sugiyama, Junta (1998).
  3. ^ Young, J. M.; Kuykendall, L. D.; Martínez-Romero, E; Kerr, A; Sawada, H (2001).
  4. ^ Farrand, S. K.; Van Berkum, P. B.; Oger, P (2003).
  5. ^ Young, J. M.; Kuykendall, L. D.; Martínez-Romero, E; Kerr, A; Sawada, H (2003).
  6. ^ Hulse, M.; Johnson, S.; Ferrieri, P. (1993).
  7. ^ Dunne Jr, W. M.; Tillman, J; Murray, J. C. (1993).
  8. ^ Clough, Steven J.; Bent, Andrew F. (1998-12-01).
  9. ^ The FDA List of Completed Consultations on Bioengineered Foods Archived May 13, 2008, at the Wayback Machine.
  10. ^ Schell, J.; Van Montagu, M. (1977).
  11. ^ Joos, H; Timmerman, B; Montagu, M. V.; Schell, J (1983).

Dış bağlantılar[değiştir | kaynağı değiştir]