Agrobacterium tumefaciens


CARRERA DE INGENIERIA EN BIOTECNOLOGÍA

Asignatura : Bioseguridad
Nombre : Michell Medina
Nivel : Cuarto
Fecha : 07 de julio de 2014
NRC : 3175


1. Tema: Transformación genética mediante Agrobacterium tumefaciens

2. Objetivo

Definir el proceso de transformación genética mediante Agrobacterium tumefaciens y la importancia de este método de transformación genética en laactualidad utilizando investigación bibliográfica.

3. Introducción

Agrobacterium tumefaciens es una bacteria presente en la rizósfera y agente causal de la enfermedad conocida como “agalla en corona”. Esta bacteria, produce el crecimiento de tumores en los tejidos de los vegetales atacados, utilizando un sistema para la transferencia e integración de genes heterólogos altamente evolucionado. Laformación de la agalla depende de la cepa de Agrobacterium y el plásmido que ésta porte. Así, las cepas con el plásmido Ti codifican para la síntesis de reguladores de crecimiento que mimetizan hormonas vegetales. La integración y expresión de la región Ti del plásmido al genoma vegetal garantiza la sobreproducción en esas células transformadas de auxinas y citocininas en una concentración superior ala normal. La resultante es un crecimiento y aumento de la división celular de las líneas modificadas genéticamente (MG) o transgénicas dando un fenotipo característico de la enfermedad. Además, estas células transformadas sintetizan hidratos de carbono característicos de estas cepas de Agrobacterium con el único fin de proveerles de alimento. (Marconi & López, 2005)

Hoy en día se ha perfeccionadola metodología utilizando cepas de Agrobacterium que portan dos vectores (sistemas binarios), uno de ellos con secuencias específicas para desarrollar el mecanismo de infección (sin la región codificante para los genes tumorogénicos) y el otro vector, vector Ti, con la secuencia de ADN a ser transferidas al genoma de la planta. (Carranza, 2008)

4. Desarrollo

A tumefaciens es una bacteria, Gramnegativa, que induce la formación de tumores, denominados agalla de la corona, generalmente en la unión del tallo, inserta genes foráneos en las mismas y consigue que se expresen en forma de proteínas. (Doménech, 2006)

En 1947, Armin C. Braun, logró cultivar tejido de la agalla libre de bacteria, pudiendo observar como los tumores crecían in vitro en un medio básico carente de auxinas ycitoquininas. Braun concluyó que la bacteria introducía en las células un “principio tumorígeno”. (Marconi & López, 2005)

Estas células tumorígenas podían sintetizar una serie de derivados de intermediarios metabólicos de la mayoría de los aminoácidos, cetoácidos y azúcares que se denominaron opinas. (Marconi & López, 2005)

Posteriormente se encontraron plásmidos muy desarrollados en las cepas virulentasy se observó que eran transferidos desde estas a cepas no virulentas por conjugación. (Marconi & López, 2005)

Es decir que el principio tumorígeno, responsable de la formación de la crown gall era la transferencia de un fragmento de DNA llamado T-DNA que a su vez se localizaba en un plásmido al que se denominó Ti (de inductor de tumores). Tras la transferencia el T-DNA se integraba en el genomanuclear de la planta y su expresión inducía el fenotipo tumoral. (Marconi & López, 2005)



Genes op

El plásmido Ti le permite a la bacteria degradar octopina o nopalina (opinas) y crecer sobre uno de esos compuestos, además determina 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 elresponsable de la síntesis de opinas. (Valderrama, 2005)

Así, mediante la modificación genética de la planta, Agrobacterium crea un nicho favorable para sí mismo, utilizando la maquinaria de la célula vegetal para producir sustancias que no va a utilizar esta pero que permiten el crecimiento de la bacteria, el plásmidoTi simbiótico es, por tanto, el elemento central de una interrelación ecológica...