Agrobacterium adalah genus bakteria yang menyebabkan beberapa penyakit dalam tumbuhan dicotyledonous termasuk penyakit hempedu mahkota dan penyakit akar berbulu. Kedua-dua penyakit ini dikodkan oleh gen-gen yang terdapat dalam bakteria plasmids (DNA bukan kromosom). Spesies bakteria Agrobacterium tumerfaciens beruang a tumor yang mendorong plasmid (Ti plasmid) yang bertanggungjawab untuk penyakit hempedu mahkota dalam tumbuhan. Agrobacterium rhizogenes adalah bakteria yang lain yang harganya plasmid yang menggalakkan akar (Ri plasmid) bertanggungjawab untuk penyakit akar berbulu di tumbuh-tumbuhan. Plasmid ti dan Ri adalah plasmid patogen yang unik untuk genus bakterinya. Perbezaan utama antara plasmid Ti dan Ri ialah Ti plasmid dikodkan dengan gen yang bertanggungjawab menyebabkan penyakit hempedu mahkota manakala plasmid Ri dikodkan dengan gen untuk penyakit akar berbulu di dalam tumbuhan. Plasmid patogen ini mengandungi kelompok-kelompok gen yang bertanggungjawab untuk replikasi DNA, virulensi, T-DNA, penggunaan opine, dan conjugation. Semasa jangkitan, Agrobacterium mengeluarkan T-DNA (pemindahan DNA) rantau ini plasmid dan digabungkan dengan genom tanaman untuk menyebabkan penyakit. Keupayaan ini dieksploitasi oleh ahli biologi molekul untuk memperkenalkan gen-gen penting ke dalam tumbuhan dalam kejuruteraan genetik. Oleh itu, Agrobacterium dianggap sebagai alat penting dalam Bioteknologi dan Biologi Molekul untuk pengenalan DNA chimerik ke spesies tumbuhan yang berbeza.
KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah Plasmid Ti?
3. Apakah Ri Plasmid
4. Side by Side Comparison - Ti vs Ri Plasmid
5. Ringkasan
Tumor yang mendorong plasmid (Ti plasmid) adalah plasmid yang lebih besar yang diwarnakan oleh Agrobacterium tumerfaciens untuk menyebabkan penyakit hempedu mahkota dalam pelbagai tumbuhan dicot. Nama mahkota penyakit empedu digunakan kerana pembentukan tumor besar seperti pembengkakan (galls) di mahkota tumbuhan di atas permukaan tanah disebabkan oleh pengeluaran lebih banyak hormon tumbuhan auxin dan sitokinin oleh A. tumerfaciens. Rangkaian T-DNA mengandungi gen yang menghidap tumor. Agrobacterium tumerfaciens memasuki tumbuhan melalui tisu tumbuhan yang rosak, terutamanya melalui luka, dan memindahkan sebahagian daripada DNA plasmid (T-DNA) bersama-sama dengan penyakit menyebabkan gen ke sel tumbuhan. T-DNA ini kemudiannya menyatukan genom sel tumbuhan dan transkripsi. Ekspresi gen menyebabkan pembentukan tumor dan perubahan yang berkaitan dalam metabolisme sel. Penyakit puan mahkota tidak menyebabkan kerosakan yang serius kepada tumbuh-tumbuhan yang lebih tua. Walau bagaimanapun, ia mengurangkan kualiti tumbuhan semaian.
Disebabkan oleh jangkitan unik ini, A. tumerfaciens digunakan secara meluas sebagai alat dalam kejuruteraan genetik untuk menghasilkan tumbuhan transgenik. Gen yang menghidap tumor ditindas, dan gen yang dikehendaki seperti gen tahan insektisida dan gen tahan herbisida dimasukkan atau digabungkan semula kepada Ti plasmid menggunakan teknologi DNA rekombinan dan digunakan dalam program pembiakan tumbuhan. Apabila T-DNA dipindahkan ke atas jangkitan A. tumerfaciens untuk tumbuh-tumbuhan, tumbuh-tumbuhan memperoleh kesan-kesan gen yang dikehendaki secara semulajadi. Oleh itu, sebarang DNA asing yang dimasukkan ke dalam T-DNA dapat diintegrasikan ke dalam genom sel tumbuhan melalui bantuan proses jangkitan semulajadi bakteria ini.
Rajah 01: Ti plasmid daripada A. tumerfaciens
Akar menguatkan plasmid (Ri Plasmid) adalah plasmid yang menanggung bakterinya A. rhizogenes. Plasmid Ri bertanggungjawab terhadap penyakit yang disebut penyakit akar berbulu di tanaman dicot. Jangkitan A. rhizogenes menyebabkan pembentukan komposisi yang luas di atau berdekatan dengan tapak jangkitan. Gen yang menggebu-gebu akar terletak di kawasan T-DNA plasmid Ri. Plasmid Ri adalah plasmid yang lebih besar sama dengan Ti plasmid. A. rhizogenes juga mampu memindahkan rajah T-DNA plasmid RI ke sel-sel tumbuhan dan mengintegrasikan dengan genom sel tumbuhan untuk mendapatkan transkripsi menggunakan mesin sel tumbuhan untuk menyebabkan penyakit. Oleh itu, plasmid Ri juga berfungsi sebagai vektor penting dalam kejuruteraan genetik tumbuhan.
Ti vs Ri Plasmid | |
Ti plasmid adalah plasmid bulat dan lebih besar yang diambang oleh A. tumerfaciens | Plasmid Ri adalah plasmid yang melingkar dan lebih besar A.rhizogenes |
Penyakit | |
Ti plasmid menguraikan gen untuk penyakit empedu dalam tumbuhan | Plasmid Ri mengodkan gen untuk penyakit akar berbulu dalam tumbuhan dicot. |
Ti dan Ri plasmid adalah plasmid patogen yang dilindungi oleh A. tumerfaciencs dan A. rhizogenes, masing-masing. Ti plasmid mempunyai tumor yang menggalakkan gen yang menyebabkan penyakit hempedu mahkota dalam tumbuhan. Plasmid Ri mempunyai akar yang menggalakkan gen yang menyebabkan penyakit akar berbulu di dalam tumbuhan. Ini adalah perbezaan utama antara plasmid Ti dan Ri. Plasmid ini boleh digunakan sebagai vektor dalam kejuruteraan genetik tumbuhan kerana keupayaan semula jadi mereka memindahkan sebahagian daripada DNA plasmid mereka ke dalam genom tuan rumah. Mereka mengandungi kelompok-kelompok gen dan kira-kira 200 kbp dalam saiz. Setiap plasmid mengandungi gen yang unik.
Rujukan
1. Katsunori Suzuki, Katsuyuki Tanaka, Shinji Yamamoto, Kazuya Kiyokawa, Kazuki Moriguchi dan Kazuo Yoshida. 2. "Ti dan Ri Plasmids." Springer. Springer Berlin Heidelberg, 01 Jan 1970. Web. 21 Apr. 2017
3. Zupan, J. R., dan P. Zambryski. "Pemindahan T-DNA dari Agrobacterium ke sel tumbuhan." Fisiologi Loji. Perpustakaan Perubatan Negara A.S., Apr. 1995. Web. 22 Apr. 2017
Image Courtesy:
1. "Ti plasmid" Oleh MouagipIni grafik grafik vektor telah dicipta dengan Adobe Illustrator. - Kerja sendiri (CC0) melalui Wikimedia Commons