Agrobacterium: características, morfologia e doenças - Ciência - 2023

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Agrobacterium é um gênero de bactéria Gram-negativa capaz de causar doenças em plantas por meio da transferência de DNA. A transferência de DNA permite a modificação da planta receptora para permitir a expressão da informação genética da bactéria. Por causa disso, as bactérias desse gênero às vezes são chamadas de "engenheiros genéticos da natureza".

O genero Agrobacterium atualmente é considerado inválido e as espécies que o continham foram realocadas, em sua maioria, para o gênero Rhizobium. O último gênero foi originalmente erigido para conter bactérias endossimbióticas de plantas. Essas bactérias auxiliam na fixação de nitrogênio pelas plantas associadas, principalmente leguminosas.

Caracteristicas

Não formam esporos, são Gram-negativos, aeróbios. Eles produzem uma reação ácida na presença de manitol. Eles não produzem ácido ou gás em meio de glicose-peptona.

Eles são capazes de induzir a auto-proliferação de tumores em plantas. Essa capacidade é devida à transferência genética de uma pequena região de DNA carregada em genes indutores de tumor (Ti) ou indutores de raiz (Ri).

Espécies de Agrobacterium Eles invadem através de feridas, a coroa, raízes e caules de muitas dicotiledôneas e algumas plantas gimnospermas. A transferência de genes resulta na expressão na planta receptora de propriedades específicas da bactéria.

Morfologia

As bactérias deste gênero têm a forma de pequenos bastonetes curtos (0,5-1,0 x 1,2-3,0 μm). Eles são móveis devido à presença de 1-4 flagelos localizados lateralmente. Se apresentarem flagelo único, sua fixação pode ser lateral ou polar.

Taxonomia e sistemática

O genero Agrobacterium foi proposto por Conn (1942) para incluir duas espécies patogênicas previamente atribuídas a Phytomonas: A. tumefaciens Y A. rhizogenes e uma espécie não patogênica, A. radiobacter.

Mais tarde as espécies foram adicionadasAgrobacterium rubi, A. vitis Y A. larrymoorei devido à sua capacidade de produzir doenças nas plantas.

Estudos genéticos de várias espécies deAgrobacterium mostrou que a capacidade de produzir doenças de A. tumefaciens (produtor de tumores) ou A. rhizogenes (produtoras de raízes) podem ser transferidos entre cepas de Agrobacterium, ou se perder. Mais tarde, foi mostrado que essa capacidade de produzir doenças vem da transferência de plasmídeos.

As espécies de Agrobacterium Y Rhizobium eles são muito semelhantes entre si. A única diferença sistemática registrada entre esses gêneros é sua interação patogênica, no caso de Agrobacterium, ou simbióticos (aqueles do gêneroRhizobium) com plantas.

Isso e o fato de que a capacidade de Agrobacterium de produzir doenças podem ser perdidas ou transferidas, levou muitos autores a unir os dois gêneros em um (Rhizobium).

Doenças que causa

As espécies de Agrobacterium eles podem ter uma alta capacidade de produzir doenças nas plantas. Eles produzem dois tipos principais de doenças.

Agrobacterium tumefaciens (hoje em dia Rhizobium radiobacter) produz tumores ou galhas nas raízes e no tronco de numerosas espécies de gimnospermas, plantas monocotiledôneas e dicotiledôneas, incluindo pelo menos 40 espécies de interesse comercial.

Agrobacterium rhizogenes (hoje em dia Rhizobium rhizogenes), entretanto, causa um crescimento anormal da raiz em algumas plantas dicotiledôneas (doença da raiz ou doença da raiz).

Formas de contágio

A disseminação de doenças pode ocorrer tanto através de solos com cepas patogênicas quanto através da disseminação de material contaminado. Para que as cepas tenham a capacidade de produzir doenças, elas devem possuir plasmídeos específicos. Esses plasmídeos são chamados de plasmídeos Ti (indutores de tumor) ou plasmídeos Ri (indutores de crescimento da raiz).

Durante o processo de infecção, um segmento do plasmídeo Ti ou Ri, denominado T-DNA (DNA de transferência), é transportado da bactéria para a planta receptora.

O T-DNA bacteriano penetra no núcleo das células da planta e se integra ao DNA da planta. Como resultado, as células vegetais são geneticamente transformadas, permitindo a expressão de informações genéticas do T-DNA da bactéria. A expressão de DNA bacteriano leva ao crescimento do tumor ou enraizamento anormal.

Tumores ou galhas produzidas por A. tumefaciens em alguns casos, eles não têm efeitos prejudiciais nas plantas. Em outros casos, podem causar redução do crescimento e até a morte da planta infectada.

Esta doença tem proliferado nos últimos anos devido à troca e comercialização de plantas com a doença, mas sem sinais visíveis dela.

O efeito da doença da raiz cabeluda na planta infectada é mal compreendido. Alguns autores demonstraram que a formação de raízes secundárias induzida por A. rhizogenes pode ter efeitos benéficos na planta infectada.

Tratamento

O tratamento da doença da vesícula deve ser preventivo. Em caso de infecção, o desenvolvimento da doença às vezes progride independentemente da presença da bactéria causadora da doença.

A aplicação de produtos antibacterianos feitos de cobre e água sanitária pode reduzir as populações de A. tumefaciens na superfície das plantas. Outro mecanismo de tratamento preventivo é a aplicação de cepas não patogênicas da bactéria que competem com as cepas patogênicas.

Produtos químicos à base de creosoto, soluções à base de cobre e oxidantes fortes podem ser usados para o tratamento curativo da doença da galha em coroa.

Como não há evidências dos efeitos prejudiciais da doença da raiz dos cabelos na planta infectada, não há tratamento específico contra ela.

Patogenicidade em humanos

Apesar de Agrobacterium É conhecido principalmente por ser patogênico para plantas, podendo eventualmente afetar humanos. Em humanos, é considerado um organismo poluente ou com baixa capacidade de produzir doenças.

Porém,A. tumefaciens pode ser responsável por infecções nosocomiais em pacientes com sistema imunológico enfraquecido. Entre as doenças causadas por essa bactéria estão infecções associadas a cateteres venosos centrais, peritonite, infecções sanguíneas, inflamação do endocárdio, inflamação da vesícula biliar e infecções do trato urinário.

Agrobacterium pode ser resistente a vários antibióticos, incluindo cotrimoxazol e tetraciclina. A única terapia bem-sucedida até o momento é a cefotaxima para o tratamento da inflamação da vesícula biliar.

Agrobacterium e seus usos em biotecnologia

A capacidade de Agrobacterium para transferir genes para plantas e fungos tem sido usado como uma ferramenta na engenharia genética para fazer melhorias genéticas em plantas.

No entanto, essa habilidade transformar organismos hospedeiros não se restringe às plantas. Muitos outros organismos eucarióticos e até procarióticos podem ser manipulados em condições de laboratório para serem geneticamente transformados por Agrobacterium.

Muitas espécies de leveduras e fungos foram transformadas em laboratório usando Agrobacterium. Os pesquisadores também alcançaram a transformação de algas, células de mamíferos e bactérias Gram-positivas. Streptomyces lividans.

Referências

Agrobacterium. Na Wikipedia. Obtido em 13 de setembro de 2018 em wikipedia.org.
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