AGROBACTERIUM: CARACTERÍSTICAS, MORFOLOGIA E DOENÇAS - BIOLOGIA - 2024

Agrobacterium é um gênero de bactéria Gram-negativa capaz de causar doenças em plantas por meio da transferência de DNA. A transferência de DNA permite a modificação da planta receptora para permitir a expressão da informação genética da bactéria. Por causa disso, as bactérias desse gênero às vezes são chamadas de "engenheiros genéticos da natureza".

O gênero Agrobacterium é atualmente considerado inválido e as espécies que o continham foram realocadas, em sua maioria, para o gênero Rhizobium. O último gênero foi originalmente erigido para conter bactérias endossimbióticas de plantas. Essas bactérias auxiliam na fixação de nitrogênio pelas plantas associadas, principalmente leguminosas.

Mecanismo de transmissão de informação genética de Agrobacterium. Retirado de commons.wikimedia.org

Caracteristicas

Não formam esporos, são Gram-negativos, aeróbios. Eles produzem uma reação ácida na presença de manitol. Eles não produzem ácido ou gás em um meio de glicose-peptona.

Eles são capazes de induzir a auto-proliferação de tumores em plantas. Essa capacidade se deve à transferência genética de uma pequena região de DNA carregada em genes indutores de tumor (Ti) ou indutores de raiz (Ri).

As espécies de Agrobacterium invadem através de feridas, a coroa, raízes e caules de muitas dicotiledôneas e algumas plantas gimnospermas. A transferência de genes resulta na expressão na planta receptora de propriedades específicas da bactéria.

Morfologia

As bactérias deste gênero são pequenas e curtas em forma de bastonete (0,5-1,0 x 1,2-3,0 μm). Eles são móveis devido à presença de 1-4 flagelos localizados lateralmente. Se apresentarem flagelo único, sua fixação pode ser lateral ou polar.

Taxonomia e sistemática

O gênero Agrobacterium foi proposto por Conn (1942) para incluir duas espécies patogênicas previamente atribuídas a Phytomonas: A. tumefaciens e A. rhizogenes e uma espécie não patogênica, A. radiobacter.

Posteriormente, as espécies Agrobacterium rubi, A. vitis e A. larrymoorei foram adicionadas devido à sua capacidade de causar doenças em plantas.

Estudos genéticos de várias espécies de Agrobacterium mostraram que a capacidade causadora de doenças de A. tumefaciens (produtor de tumor) ou A. rhizogenes (produtor de raiz) pode ser transferida entre cepas de Agrobacterium, ou perdida. Posteriormente, foi demonstrado que essa capacidade de produzir doenças vem da transferência de plasmídeos.

As espécies de Agrobacterium e Rhizobium são muito semelhantes entre si. A única diferença sistemática registrada entre esses gêneros é sua interação patogênica, no caso de Agrobacterium, ou simbiótica (os do gênero Rhizobium) com as plantas.

Isso e o fato de que a capacidade de Agrobacterium de produzir doenças pode ser perdida ou transferida, levou muitos autores a unir os dois gêneros em um (Rhizobium).

Doenças que causa

As espécies de Agrobacterium podem ter uma alta capacidade de produzir doenças em plantas. Eles produzem dois tipos principais de doenças.

Agrobacterium tumefaciens (atualmente Rhizobium radiobacter) produz tumores ou galhas nas raízes e no tronco de várias espécies de plantas gimnospermas, monocotiledôneas e dicotiledôneas, incluindo pelo menos 40 espécies de interesse comercial.

Agrobacterium rhizogenes (atualmente Rhizobium rhizogenes), entretanto, causa um crescimento incomum da raiz em algumas plantas dicotiledôneas (raiz ou doença da raiz peluda).

Doença da galha em uvero. Retirado de commons.wikimedia.org

Formas de contágio

A propagação de doenças pode ocorrer tanto através de solos com cepas patogênicas quanto através da disseminação de material contaminado. Para que as cepas tenham a capacidade de produzir doenças, elas devem possuir plasmídeos particulares. Esses plasmídeos são chamados de plasmídeos Ti (indutores de tumor) ou plasmídeos Ri (indutores de crescimento da raiz).

Durante o processo de infecção, um segmento do plasmídeo Ti ou Ri, denominado T-DNA (DNA de transferência), é transportado da bactéria para a planta receptora.

O T-DNA bacteriano penetra no núcleo das células da planta e se integra ao DNA da planta. Como resultado, as células vegetais são geneticamente transformadas, o que permite a expressão da informação genética a partir do T-DNA da bactéria. A expressão de DNA bacteriano leva ao crescimento do tumor ou enraizamento anormal.

Os tumores ou galhas produzidos por A. tumefaciens em alguns casos não têm efeitos nocivos nas plantas. Em outros casos, podem causar redução do crescimento e até a morte da planta infectada.

Esta doença tem proliferado nos últimos anos devido à troca e comercialização de plantas com a doença, mas sem sinais visíveis dela.

O efeito da doença da raiz pilosa na planta infectada é mal compreendido. Alguns autores demonstraram que a formação de raízes secundárias induzida por A. rhizogenes pode ter efeitos benéficos na planta infectada.

Tratamento

O tratamento da doença das guelras deve ser preventivo. Em caso de infecção, o desenvolvimento da doença às vezes progride independentemente da presença da bactéria causadora da doença.

A aplicação de produtos antibacterianos feitos de cobre e água sanitária pode reduzir as populações de A. tumefaciens na superfície das plantas. Outro mecanismo de tratamento preventivo é a aplicação de cepas não patogênicas da bactéria que competem com as cepas patogênicas.

Produtos químicos à base de creosoto, soluções à base de cobre e oxidantes fortes podem ser usados ​​para o tratamento curativo da doença da galha em coroa.

Como não há evidências dos efeitos nocivos da doença da raiz dos cabelos na planta infectada, não há tratamento específico contra ela.

Patogenicidade em humanos

Embora Agrobacterium seja conhecido principalmente por ser patogênico para as plantas, ele pode eventualmente afetar humanos. Em humanos, é considerado um organismo poluente ou com baixa capacidade de produzir doenças.

No entanto, A. tumefaciens pode ser responsável por infecções nosocomiais em pacientes com sistema imunológico enfraquecido. Entre as doenças causadas por esta bactéria estão infecções associadas a cateteres venosos centrais, peritonite, infecções do sangue, inflamação do endocárdio, inflamação da vesícula biliar e infecções do trato urinário.

Agrobacterium pode ser resistente a vários antibióticos, incluindo cotrimoxazol e tetraciclina. A única terapia bem-sucedida até o momento é a cefotaxima para o tratamento da inflamação da vesícula biliar.

A capacidade da Agrobacterium de transferir genes para plantas e fungos tem sido usada como uma ferramenta na engenharia genética para fazer melhorias genéticas em plantas.

No entanto, essa capacidade de transformar organismos hospedeiros não se restringe às plantas. Muitos outros organismos eucarióticos e mesmo procarióticos podem ser manipulados em condições de laboratório para serem geneticamente transformados por Agrobacterium.

Muitas espécies de leveduras e fungos foram transformadas em laboratório usando Agrobacterium. Os pesquisadores também conseguiram transformar algas, células de mamíferos e a bactéria Gram-positiva Streptomyces lividans.

Referências

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