Agrobacterium tumefaciens

Agrobacterium tumefaciens
Es una bacteria, Gram negativa, induce la formación de tumores, denominados agalla de la corona. Esta bacteria del suelo infecta a dicotiledóneas como parte de su ciclo vital insertando genes foráneos en las mismas y consiguiendo que se expresen en forma de proteínas. El callo resulta de la transferencia, integración y expresión de estos genes localizados en elplásmido Ti, dentro de las proteínas codificadas se encuentran ciertas auxinas y citoquinas, fitohormonas que propician el crecimiento celular formando el callo en la planta. El plásmido Ti determina las características de los tumores y la producción de aminoácidos poco comunes denominados opinas (aminoácidos raros que produce la planta al ser infectada por Agrobacterium, y que son la fuente de energíade esta bacteria.

Características generales del genoma de Agrobacterium tumefaciens
Tumefaciens cuenta con un genoma de 5.6 Mb, hace 4 replicones, tiene un cromosoma circular, uno lineal y dos plásmidos, AtC58 / TiC58.
Tiene 5419 genes que codifican proteínas, el 64.1% son funciones conocidas y un 35.9% con función desconocida o hipotética.

La razón por la cual, A. tumefaciens esconsiderado como modelo de genomas multipartitas es que existe una interacción entre los genes del cromosoma con los genes del plásmido Ti, que se mencionarán más adelante.



Figura1: Plásmido Ti. El T-DNA está definido por los bordes derecho e izquierdo e incluye los genes para la biosíntesis de auxina, citoquinina y opina; estos genes son transcritos y traducidos sólo en las células de la planta.Fuera de la región del T-DNA, hay un cluster de genes vir, un gen que codifica para un enzima(s) del catabolismo de la opina, y un origen de replicación (ori) que permite que el plásmido sea mantenido de forma estable en A.
tumefaciens





Genes op
Experimentos de conjugación realizados en la Universidad de Leiden por Rob A Schiperoort y sus colegas evidenciaron que este plásmido Ti lepermitía a la bacteria degradar octopina o nopalina (opinas) y crecer sobre uno de esos compuestos, además determinaba si el tumor sintetizaría una u otra opina y era esa opina la que inducía,específicamente, la transferencia del plásmido en la conjugación. El gen op es el responsable de la síntesis de opinas.
Genes onc.
Algunos de los genes del plásmido T-DNA (genes onc) son los responsables dela síntesis anormal de hormonas de crecimiento por parte de la planta, los altos niveles de estas auxinas y citoquininas son los que permiten una diferenciación anormal de las células de la planta y provocaban un crecimiento neoplásico. Existen principalmente tres oncogenes de los cuales dos iamM (codifica la triptofano monooxigenasa) y iaaH (codifica la iodoaceamida hidrolasa) codifican enzimasque inician la síntesis de una nueva auxina biosintética. Actúan secuencialmente para convertir el trp en indol-3- acetamida y luego en indol-3-acetico (IAA). El gen ipt (codifica la isopenteniltransferasa) es el responsable de la síntesis de citokininas.
Origen de replicación.
El ori permite que el plásmido Ti sea mantenido de forma estable en A tumefaciens.
Existen tres elementos genéticosnecesarios para la transferencia del T-DNA a la planta, estas regiones críticas están presentes en todos los plásmidos de Agrobacterium, aunque su estructura y organización son muy distintas según la especie y la variedad:

Bordes flanqueantes del T-DNA:
A la izquierda y derecha del T-DNA existen dos direct repeats de unos 24-25pb que flanquean y definen el T-DNA. Estos bordes son secuencias encis necesarias para la transferencia y normalmente todo el DNA contenido entre los mismos es transferido a la planta. Parece que el borde derecho es crítico en la transferencia del DNA y en el proceso tumorígeno mientras que el izquierdo no afecta a la formación del tumor.

Genes vir.
Genes de virulencia o región vir codificada por el plásmido Ti en una región de 35
kb localizada fuera del...