Agrobacterias

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Aprendendo
com as Agrobactérias

Pesquisa

Das plantas transgênicas aos mecanismos de crescimento e desenvolvimento vegetal

Leila Maria Gomes Barros
PhD.Biologia Molecular
Pesquisadora
Embrapa – Recursos Genéticos e Biotecnologia
leila@cenargen.embrapa.br

Antônio Américo Barbosa Viana
M.Sc. em Biologia Molecular
Consultor
Embrapa – Recursos Genéticos e Biotecnologiaaamerico@cenargen.embrapa.br

Mauro Carneiro
Ph.D. Biologia Molecular
Pesquisador
Embrapa – Recursos Genéticos e Biotecnologia
mauro@cenargen.embrapa.br

As agrobactérias e a colonização
genética
Os mecanismos de interação planta-patógeno são extremamente complexos e diversificados. Entre os diferentes tipos de parasitismo, o que
utiliza a transferência de material genético como estratégia decolonização
é um dos mais intrigantes, tendo sido
descritos nos vírus e agrobactérias. Os
vírus utilizam o sistema de transcrição
e tradução da célula hospedeira para
produzir suas próprias proteínas, o
que permite a sua multiplicação, debilitando o hospedeiro e culminando,
geralmente, em sua morte. As
agrobactérias, por sua vez, transferem
parte de seu material genético para o
genoma daplanta hospedeira, mecanismo este denominado de Coloniza-

Figura 1. Plantas de Nicotiana tabacum infectadas com (A) Agrobacterium tumefaciens, onde pode ser vista uma galha de coroa, e (B) A.rhizogenes, com raízes em
cabeleira in vitro.

ção Genética (Schell et al., 1979). Os
genes transferidos são replicados, transcritos e traduzidos como se fossem da
própria célula vegetal, resultando nodesenvolvimento de tumores ou raízes
adventícias no sítio de infecção, conhecidos como galha de coroa (“crown
gall”) ou raízes em cabeleira (“hairy
root”), respectivamente (Figura 1). As
células neoplásicas sintetizam e
excretam compostos derivados de
aminoácidos e açúcares, denominados
opinas, que servem de nutrientes apenas para a agrobactéria (Petit et al.,
1983). Em outras palavras, acélula
vegetal é “subjugada” para produzir
nutrientes para a agrobactéria invasora
que, desta forma, obtém carbono e
nitrogênio sem competir com as demais bactérias do solo.
Os primeiros estudos sobre
agrobactéria datam do início do século
XX quando Smith e Townsend (1907)
isolaram uma bactéria de galha de
coroa de Chrysanthemum frutescens
(margarida) e demonstraram que ela
também causatumores em vários outros vegetais, sendo denominada de
Bacterium tumefaciens. Riker e colaboradores (1930) demonstraram que
a proliferação de raízes em cabeleira,
também é causada por uma bactéria,
por eles nomeada P hytomonas
rhizogenes. Mais tarde, Conn (1942)
agrupou as duas espécies em
um novo gênero d enominado
Agrobacterium.
Hoje, o gênero Agrobacterium
encontra-se agrupado nafamília
Rhizobiaceae, juntamente com o gênero Rhizobium, que são bactérias de
solo, Gram-negativas, causadoras de
neoplasias em plantas (Buchanan &

Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento n.32 - janeiro/junho 2004

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Gibbons, 1975). O gênero Rhizobium
é composto por bactérias fixadoras de
nitrogênio que estimulam nódulos nas
raízes de leguminosas, diferentemente das neoplasias causadaspor
agrobactérias.
As agrobactérias infectam inúmeras dicotiledôneas e algumas
monocotiledôneas (De Cleene & De
Ley, 1976; Porter,1991) apresentam
temperatura ótima de crescimento
entre 25-30 ºC e somente se estabelecem, em condições naturais, em locais
injuriados da planta (Buchanan &
Gibbons, 1975). Devido a estas características, as galhas de coroa e raízes
em cabeleira são doençasimportantes
em regiões de clima temperado, especialmente em viveiros de fruteiras
(parreiras, amendoeiras, ameixeiras,
macieiras e pessegueiros) que são
propagadas vegetativamente ou por
enxertia. Os ferimentos, resultantes da
manipulação das plantas, favorecem a
instalação da agrobactéria (Hildebrand,
1934; Kerr, 1969a).
No Brasil, segundo Beriam e colaboradores (1996), os primeiros...
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