УДК: 579.254

Канарський Є.Р.

БІОТЕХНОЛОГІЧНІ МЕТОДИ БОРОТЬБИ З ПАТОГЕННІСТЮ БАКТРІЙ РОДУ AGROBACTERIUM

Національний університет біоресурсів і природокористування України

В даній науковій роботі описуються методи створення не патогенних штамів Agrobacterium.

Ключові слова: Ti-плазміди, nopalin-Ti плазміди, бактерії Agrobacterium, рослинний канцерогенез.

In the present research work describes methods for creating strains not pathogenic Agrobacterium.

Keywords: Ti-plasmid, nopalin-Ti plasmids, bacteria, Agrobacterium, plant carcinogenesis.

Агробактеріальна трансформація вважається одним з найефективніших  методів для біології та біотехнології рослин. Ця методика використовується для багатьох рослин, але не для інших живих організмів. [2]

Одним з основних факторів, що впливають на вибір даного методу, є обмежене число донорів штамів Agrobacterium, так як метод залежить виключно від діапазонів штамів мікроорганізмів. Природні штами Agrobacterium містять Ti плазміди, які здатні викликати рак у дводольних рослин. Транслокація та видалення ДНК (Т-ДНК) і областей вірулентності (vir) гена в плазміди Ti мають велике значення для розвитку пухлин. [1]

Області vir гена мітять Т-ДНК області, розташовуючись як молекулярно-генетичні маркери типу SSR, коли області vir фланкують Т-ДНК послідовність ліворуч (LB) і праворуч (RB). [2]

Бінарна векторна система широко використовується для агробактеріальної трансформації. Бінарні вектори – це невеликі плазміди з клонованим селективно-маркованим геном між LB і RB сайтами. Для уникнення канцерогенності штамів Agrobacterium використовують модифіковані Ti плазміди, в яких відсутні Т-ДНК послідовності, але присутні всі області vir. Геномна організація виду бактерій Agrobacterium дуже різноманітна. Патогенні штами кожного виду сильно відрізняються і деякі з них можуть бути потенційно більш ефективні для трансформації, ніж штами, які були використані раніше. Деактивовані Ti плазміди отримуються або вибіркою з мутантів, або створенням гомологічно-рекомбінованих плазмід, призначених для цієї мети. Обидва методи вимагають досліджень структурної та функціональної особливості плазмід. Проте, великі розміри плазмід Ti (близько 200 kbp) ускладнюють проведення структурного аналізу та модифікації. Були повністю сиквеновані нуклеотидні послідовності декількох Ti плазмід (pTi-SAKURA, pTiC58 і pRi1724). Збільшення кількості сиквенованих нуклеотидних послідовностей Ti плазмід значно полегшує проведення цільових модифікацій.

В даний час ведеться апробація нового методу конструювання універсальної інактивованої nopalin-Ti плазміди, що була мобілізована з бактерії Escherichia coli в штам Agrobacterium. [3]

Література:

1. Hood, E. E., G. L. Helmer, R. T. Fraley, and M. D. Chilton. 1986. The hypervirulence of Agrobacterium tumefaciens A281 is encoded in a region of pTiBo542 outside of T-DNA. J. Bacteriol. 168:1291-1301.

2. Jefferson, R. A., T. A. Kavanagh, and M. W. Bevan. 1987. GUS fusions: β-glucuronidase as a sensitive and versatile gene fusion marker in higher plants. EMBO J. 6:3901-3907.

3. Moriguchi, K., Y. Maeda, M. Satou, N. S. N. Hardayani, M. Kataoka, N. Tanaka, and K. Yoshida. 2001. The complete nucleotide sequence of a plant root-inducing (Ri) plasmid indicates its chimeric structure and evolutionary relationship between tumor-inducing (Ti) and symbiotic (Sym) plasmids in Rhizobiaceae. J. Mol. Biol. 307:771-784.