Agrobacterium tumefaciens. Электронная микрофотография Agrobacterium tumefaciens в процессе инфицирования клетки моркови, начало передачи плазмиды. Корончатый галл на моркови
Корончатые галлы на растениях • Бактерии поражают до 60% двудольных растений и некоторые однодольные растения, вызывая формирование опухолей – корончатых галлов (Agrobacterium tumefaciens)
Образование «косматых (волосатых) корней» Аgrobacterium rhisogenes Культуры «волосатых корней» , формирующихся у некоторых растений в результате инфицирования почвенными бактериями, можно использовать в качестве биофабрик для синтеза различных соединений
Плазмиды почвенных бактерий Agrobacterium tumefaciens и Аgrobacterium rhisogenes Трансформирующими факторами у бактерий Agrobacterium tumiferaciens и Agrobacterium rhisogenes являются большие плазмиды Ti (tumor inducing) и Ri (root inducing) Т-область – ДНК плазмиды, переносимая в ядро клетки растения; AUX и CYT- гены, контролирующие синтез гормонов роста ауксина и цитокинина в трансформированной клетке; NOS - ген, контролирующий синтез нопалина; VIR, CON, ORI – области вирулентности, коньюгации и независимой репликации
Трансформация растений Ti-плазмидой из Agrobacterium tumefaciens
Способ получения трансгенных растений с помощью агробактерий.
Сегмент Т-ДНК вырезают из Ti-плазмиды с помощью рестриктаз и встраивают в стандартную плазмиду-вектор бактерии Escherichia coli.
Рекомбинантная плазмида размножается, затем в участок Т-ДНК с помощью рестриктаз вставляют нужный ген. Вводят в культуру Agrobacterium tumefaciens, содержащий неизмененную Ti-плазмиду.
Заражение единичных растительных клеток генетически модифицированной агробактерией и выращивание целого растения, все клетки которого будут экспрессировать нужный ген.
Кокультивация • В суспензию агробактерий, содержащих плазмиды с нужными генами, добавляют органы или ткани растений (экспланты), из которых проще всего регенерировать целые растения (чаще всего используются листья). Этот этап называется кокультивацией. Агробактерии с помощью vir-белков переносят участок Ti-плазмиды и встраивают его в растительную ДНК. • Затем растительную ткань помещают на питательную среду, содержащую антибиотики. В этой среде выживают только те клетки, в которые агробактерии перенесли ген, придающий устойчивость к антибиотикам, то есть трансформированные. • Условия и состав среды подобраны таким образом, что трансформированные клетки активно размножаются, образуя неорганизованную массу делящихся клеток (каллус), из которой регенерируют трансгенные растения. • Полученные растения размножают и подвергают различным анализам сначала в пробирке, а потом - на полях и в теплицах.
• Создание одного нового сорта ГМР стоит от 50 до 300 млн долларов и занимает от 6 до 12 лет.
Скачать презентацию Agrobacterium tumefaciens. Электронная микрофотография Agrobacterium tumefaciens в процессе
ГИ-Растения-12.ppt