16.5F: Agrobacterium y Enfermedad de la Gall de la Corona
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Argobacterium causa la Enfermedad de la Gall de la Corona transfiriendo un plásmido de ADN a la planta huésped, lo que hace que el huésped produzca nutrientes para ella.
Objetivos de aprendizaje
- Resumir la relación simbiótica entre las plantas y la agrobacteria
Puntos Clave
- La Enfermedad de la Gall de la Corona es causada por Agrobacterium tumefacien s, una bacteria que infecta las plantas. La bacteria causa tumores en el tallo de su huésped.
- Agrobacterium tumefaciens manipula a sus huéspedes transfiriendo un plásmido de ADN a las células de su huésped. Los plásmidos se utilizan normalmente para transferir ADN de bacterias a bacterias.
- Una vez en la célula huésped, el plásmido se integra en el genoma de la célula vegetal hospedadora y obliga al huésped a producir aminoácidos únicos y otras sustancias que nutren a las bacterias. Estos compuestos son inutilizables por la mayoría de las bacterias, por lo que las Argobacterias pueden superar a otras especies.
Términos Clave
- plásmido: Un círculo de ADN bicatenario que está separado de los cromosomas, el cual se encuentra en bacterias y protozoos.
- pilus: Un apéndice similar al pelo que se encuentra en la superficie celular de muchas bacterias.
La Enfermedad de la Gall de la Corona es causada por una bacteria llamada Agrobacterium tumefaciens. La enfermedad se manifiesta como un crecimiento similar a un tumor generalmente en la unión de la raíz y el brote. A. tumefaciens puede transferir parte de su ADN a la planta huésped, a través de un plásmido, una molécula de ADN bacteriana que es independiente de un cromosoma. El nuevo segmento de ADN hace que la planta produzca aminoácidos inusuales y hormonas vegetales que proporcionan a las bacterias carbono y nitrógeno.
Las bacterias normalmente usan plásmidos para la transferencia horizontal de genes, por lo que pueden compartir genes con bacterias relacionadas para ayudarlas a sobrellevar ambientes estresantes. Por ejemplo, los plásmidos pueden conferir a las bacterias la capacidad de fijar nitrógeno, o de resistir compuestos antibióticos. Por lo general, las bacterias transfieren plásmidos a través de la conjugación: una bacteria donante crea un tubo llamado pilus que penetra en la pared celular de la bacteria receptora y el ADN plasmídico pasa a través del tubo. La otra bacteria integra el plásmido en sus cromosomas, o bien permanece flotando en el citoplasma. En cualquier caso, la bacteria receptora recibe nuevo material genético.
En el caso de la Enfermedad de la Gall de la Corona, A. tumefaciens transfiere un plásmido que contiene ADN-T a las células de su planta hospedadora mediante conjugación, como lo haría con otra bacteria. Sin embargo, una vez dentro de la célula vegetal, el ADN se integra semialeatoriamente en el genoma de la planta y cambia el comportamiento de la célula.
Los nuevos genes plasmídicos son expresados por las células vegetales, y hacen que secreten enzimas que producen los aminoácidos octopina o nopalina. También porta genes para la biosíntesis de las hormonas vegetales, auxina y citoquininas, y para la biosíntesis de opinas, proporcionando una fuente de carbono y nitrógeno para las bacterias.
Estas opinas pueden ser utilizadas por muy pocas otras bacterias y le dan a A. tumefaciens una ventaja competitiva.