Belangrijk verschil – Ti vs Ri Plasmid
Agrobacterium is een bacteriesoort die verschillende ziekten veroorzaakt bij tweezaadlobbige planten, waaronder kroongalziekte en harige wortelziekte. Deze twee ziekten worden gecodeerd door de genen die zich in plasmiden (niet-chromosomaal DNA) van bacteriën bevinden. Bacteriesoort Agrobacterium tumerfaciens draagt een tumorinducerend plasmide (Ti-plasmide) dat verantwoordelijk is voor kroongalziekte bij planten. Agrobacterium rhizogenes is een andere bacterie die wortelinducerend plasmide (Ri-plasmide) herbergt dat verantwoordelijk is voor harige wortelziekte bij planten. Ti- en Ri-plasmiden zijn pathogene plasmiden die uniek zijn voor dit bacteriegeslacht. Het belangrijkste verschil tussen Ti- en Ri-plasmide is dat Ti-plasmide is gecodeerd met genen die verantwoordelijk zijn voor het veroorzaken van kroongalziekte, terwijl Ri-plasmide is gecodeerd met genen voor harige wortelziekte bij planten. Deze pathogene plasmiden bevatten genclusters die verantwoordelijk zijn voor DNA-replicatie, virulentie, T-DNA, opine-gebruik en conjugatie. Tijdens de infectie snijdt Agrobacterium het T-DNA-gebied (transfer-DNA) van het plasmide weg en integreert het met het plantengenoom om ziekte te veroorzaken. Dit vermogen wordt door moleculair biologen uitgebuit om bij genetische manipulatie belangrijke genen in planten te introduceren. Daarom wordt Agrobacterium beschouwd als een belangrijk hulpmiddel in de biotechnologie en moleculaire biologie voor de introductie van chimeer DNA in verschillende plantensoorten.
Wat is Ti Plasmid?
Tumor-inducerend plasmide (Ti-plasmide) is een groter plasmide dat door Agrobacterium tumerfaciens wordt gehuisvest om kroongalziekte te veroorzaken in een breed scala van tweezaadlobbige planten. De naam kroongalziekte wordt gebruikt vanwege de vorming van grote tumorachtige zwellingen (gallen) aan de kruin van de planten boven het grondoppervlak als gevolg van de overproductie van plantenhormonen auxine en cytokinines door A.tumerfaciens. Het T-DNA-gebied bevat de tumor-inducerende genen. Agrobacterium tumerfaciens komt de planten binnen via beschadigd plantenweefsel, vooral via wonden, en brengt zijn deel van plasmide-DNA (T-DNA) samen met ziekteverwekkende genen over in plantencellen. Dit T-DNA integreert vervolgens in het genoom van de plantencel en transcribeert. Expressie van genen veroorzaakt de vorming van tumoren en daarmee samenhangende veranderingen in het celmetabolisme. Kroongalziekte veroorzaakt geen ernstige schade aan oudere planten. Het vermindert echter de kwaliteit van kwekerijplanten.
Vanwege deze unieke infectiemethode wordt A. tumerfaciens op grote schaal gebruikt als hulpmiddel bij genetische manipulatie voor de productie van transgene planten. Tumor-inducerende genen worden onderdrukt en gewenste genen zoals insecticide-resistente genen en herbicide-resistente genen worden met behulp van recombinant-DNA-technologie in het Ti-plasmide ingevoegd of gerecombineerd en gebruikt in plantenveredelingsprogramma's. Wanneer T-DNA wordt overgedragen na infectie van A. tumerfaciens op planten, krijgen planten op natuurlijke wijze de effecten van gewenste genen. Daarom kan elk vreemd DNA dat in het T-DNA is ingebracht, worden geïntegreerd in het genoom van plantencellen via het natuurlijke infectieproces van deze bacterie.
Figuur 01: Ti-plasmide van A. tumerfaciens
Wat is Ri Plasmid?
Wortelinducerend plasmide (Ri Plasmid) is een plasmide dat de bacterie A. rhizogenes draagt. Ri-plasmide is verantwoordelijk voor de ziekte die harige wortelziekte wordt genoemd bij tweezaadlobbige planten. De infectie van A. rhizogenes veroorzaakt uitgebreide vorming van adventieve wortels op of nabij de infectieplaats. Harige wortel-inducerende genen bevinden zich in het T-DNA-gebied van het Ri-plasmide. Ri-plasmide is een groter plasmide vergelijkbaar met Ti-plasmide. A. rhizogenes is ook in staat om het T-DNA-gebied van RI-plasmide over te brengen naar plantencellen en te integreren met het plantencelgenoom om transcripties te krijgen met behulp van plantencelmachines om ziekten te veroorzaken. Daarom dienen Ri-plasmiden ook als belangrijke vectoren in genetische manipulatie van planten.
Wat is het verschil tussen Ti en Ri Plasmid?
Ti vs Ri Plasmid |
|
| Ti-plasmide is een cirkelvormig en groter plasmide dat wordt herbergd door A. tumerfaciens | Ri-plasmide is een cirkelvormig en groter plasmide dat wordt herbergd door A. rhizogenes |
| Ziekte | |
| Ti-plasmide codeert voor genen voor kroongalziekte in planten | Ri-plasmide codeert voor genen voor harige wortelziekte in tweezaadlobbige planten. |
Samenvatting – Ti vs Ri Plasmids
Ti- en Ri-plasmiden zijn pathogene plasmiden die respectievelijk herbergen door A. tumerfaciencs en A. rhizogenes. Ti-plasmide heeft tumor-inducerende genen die kroongalziekte bij planten veroorzaken. Ri-plasmide heeft wortelinducerende genen die harige wortelziekte bij planten veroorzaken. Dit is het belangrijkste verschil tussen Ti- en Ri-plasmiden. Deze plasmiden kunnen worden gebruikt als vectoren bij genetische manipulatie van planten vanwege hun natuurlijke vermogen om een deel van hun plasmide-DNA over te brengen naar het gastheergenoom. Ze bevatten genclusters en zijn ongeveer 200 kbp groot. Elk plasmide bevat unieke genen.
