ความแตกต่างที่สำคัญ – Ti vs Ri Plasmid
Agrobacterium เป็นแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคหลายชนิดในพืชใบเลี้ยงคู่ รวมทั้งโรคถุงน้ำดีและโรครากขน โรคทั้งสองนี้เข้ารหัสโดยยีนที่อยู่ในพลาสมิด (ดีเอ็นเอที่ไม่ใช่โครโมโซม) ของแบคทีเรีย แบคทีเรียสปีชีส์ Agrobacterium tumerfaciens มีพลาสมิดที่กระตุ้นเนื้องอก (Ti plasmid) ซึ่งมีหน้าที่ในการเกิดโรคถุงน้ำดีในพืช Agrobacterium rhizogenes เป็นแบคทีเรียอีกชนิดหนึ่งที่มีพลาสมิดกระตุ้นราก (Ri plasmid) ที่เป็นต้นเหตุของโรครากขนในพืช พลาสมิด Ti และ Ri เป็นพลาสมิดที่ทำให้เกิดโรคเฉพาะในสกุลแบคทีเรียนี้ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Ti และ Ri plasmid คือ Ti plasmid นั้นเข้ารหัสด้วยยีนที่ก่อให้เกิดโรคถุงน้ำดีในถุงน้ำดี ในขณะที่ Ri plasmid นั้นถูกเข้ารหัสด้วยยีนสำหรับโรครากขนในพืช พลาสมิดที่ทำให้เกิดโรคเหล่านี้ประกอบด้วยกลุ่มของยีนที่มีหน้าที่ในการจำลองดีเอ็นเอ, ความรุนแรง, T-DNA, การใช้ opine และการผันคำกริยา ในระหว่างการติดเชื้อ Agrobacterium จะตัด T-DNA (ถ่ายโอน DNA) ของพลาสมิดออกและรวมเข้ากับจีโนมพืชเพื่อทำให้เกิดโรค ความสามารถนี้ถูกใช้โดยนักชีววิทยาระดับโมเลกุลเพื่อนำยีนที่สำคัญเข้าสู่พืชในพันธุวิศวกรรม ดังนั้น Agrobacterium จึงถือเป็นเครื่องมือสำคัญในเทคโนโลยีชีวภาพและอณูชีววิทยาสำหรับการนำ DNA ไคเมอริกเข้าสู่พืชชนิดต่างๆ
Ti Plasmid คืออะไร
พลาสมิดที่กระตุ้นเนื้องอก (Ti plasmid) เป็นพลาสมิดที่มีขนาดใหญ่กว่าซึ่งถูกกักเก็บโดย Agrobacterium tumerfaciens เพื่อทำให้เกิดโรคถุงน้ำดีในพืชใบเลี้ยงคู่หลากหลายชนิด ชื่อโรคถุงน้ำดีมงกุฎถูกใช้เนื่องจากการก่อตัวของเนื้องอกขนาดใหญ่เช่นอาการบวม (ถุงน้ำดี) ที่กระหม่อมของพืชเหนือผิวดินเนื่องจากการผลิตฮอร์โมนพืชออกซินและไซโตไคนินโดย A.เนื้องอก บริเวณ T-DNA มียีนที่กระตุ้นเนื้องอก Agrobacterium tumerfaciens เข้าสู่พืชผ่านเนื้อเยื่อพืชที่เสียหาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านบาดแผล และถ่ายโอนส่วนหนึ่งของพลาสมิด DNA (T-DNA) ร่วมกับยีนที่ก่อให้เกิดโรคเข้าไปในเซลล์พืช จากนั้น T-DNA นี้จะรวมเข้ากับจีโนมของเซลล์พืชและถ่ายทอด การแสดงออกของยีนทำให้เกิดเนื้องอกและการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญของเซลล์ โรคถุงน้ำดีมงกุฎไม่ก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อพืชที่มีอายุมากกว่า อย่างไรก็ตามมันลดคุณภาพของเรือนเพาะชำ
เนื่องจากรูปแบบการติดเชื้อที่ไม่เหมือนใคร A. tumerfaciens ถูกใช้เป็นเครื่องมือในพันธุวิศวกรรมอย่างกว้างขวางสำหรับการผลิตพืชดัดแปรพันธุกรรม ยีนที่กระตุ้นเนื้องอกถูกยับยั้ง และยีนที่ต้องการ เช่น ยีนที่ต้านทานยาฆ่าแมลงและยีนที่ต้านทานสารกำจัดวัชพืชถูกแทรกหรือรวมตัวใหม่เข้ากับ Ti plasmid โดยใช้เทคโนโลยีดีเอ็นเอลูกผสมและใช้ในโปรแกรมการปรับปรุงพันธุ์พืช เมื่อ T-DNA ถูกถ่ายโอนจากการติดเชื้อ A. tumerfaciens ไปยังพืช พืชจะได้รับผลของยีนที่ต้องการตามธรรมชาติดังนั้น DNA แปลกปลอมใดๆ ที่แทรกเข้าไปใน T-DNA สามารถรวมเข้ากับจีโนมของเซลล์พืชผ่านกระบวนการติดเชื้อตามธรรมชาติของแบคทีเรียนี้ได้
รูปที่ 01: Ti plasmid ของ A. tumerfaciens
ริ พลาสมิดคืออะไร
พลาสมิดกระตุ้นราก (Ri Plasmid) เป็นพลาสมิดที่มีแบคทีเรีย A. rhizogenes Ri plasmid เป็นผู้รับผิดชอบโรคที่เรียกว่าโรครากขนในพืชใบเลี้ยงคู่ การติดเชื้อ A. rhizogenes ทำให้เกิดรากที่แปลกประหลาดในบริเวณหรือใกล้กับบริเวณที่ติดเชื้อ ยีนกระตุ้นรากขนอยู่ในบริเวณ T-DNA ของ Ri plasmid Ri plasmid เป็นพลาสมิดที่ใหญ่กว่าคล้ายกับ Ti plasmid A. rhizogenes ยังสามารถถ่ายโอนบริเวณ T-DNA ของ RI plasmid ไปยังเซลล์พืชและรวมเข้ากับจีโนมของเซลล์พืชเพื่อรับการถอดเสียงโดยใช้กลไกของเซลล์พืชเพื่อก่อให้เกิดโรคดังนั้น Ri plasmids จึงทำหน้าที่เป็นพาหะที่สำคัญในพันธุวิศวกรรมพืช
Ti และ Ri Plasmid ต่างกันอย่างไร
Ti vs Ri Plasmid |
|
| Ti plasmid เป็นพลาสมิดทรงกลมขนาดใหญ่ที่มี A อยู่ เนื้องอก | Ri plasmid เป็นพลาสมิดทรงกลมขนาดใหญ่ที่มี A อยู่ เหง้า |
| โรค | |
| Ti พลาสมิดเข้ารหัสยีนสำหรับโรคถุงน้ำดีในพืช | Ri plasmid เข้ารหัสยีนสำหรับโรครากมีขนในพืชใบเลี้ยงคู่ |
สรุป – Ti vs Ri Plasmids
Ti และ Ri plasmids เป็นพลาสมิดที่ทำให้เกิดโรคซึ่งมี A. tumerfacincs และ A. rhizogenes ตามลำดับ Ti plasmid มียีนที่กระตุ้นเนื้องอกซึ่งทำให้เกิดโรคถุงน้ำดีในพืชRi plasmid มียีนกระตุ้นรากทำให้เกิดโรครากขนในพืช นี่คือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพลาสมิด Ti และ Ri พลาสมิดเหล่านี้สามารถใช้เป็นพาหะนำโรคในพันธุวิศวกรรมพืช เนื่องจากความสามารถตามธรรมชาติของพวกมันในการถ่ายโอนส่วนหนึ่งของ DNA พลาสมิดของพวกมันไปยังจีโนมของโฮสต์ ประกอบด้วยกลุ่มยีนและมีขนาดประมาณ 200 kbp พลาสมิดแต่ละตัวมียีนเฉพาะ
