Dieser Video-Blog von http://www.AoBBlog.com handelt von einem der Praktika in Zell- und Entwicklungsbiologie, die ich an der University of Leicester für den Kurs #BS1003 durchführe. Es beinhaltet die Infektion von Karottenwurzelscheiben mit drei Stämmen von Agrobacterium, von denen zwei die Zellteilung der Pflanzen bewirken. Ein früheres Video zeigte, wie wir die Kulturen einrichten www.youtube.com/watch?v=mS6OjCekrNo ; Hier überprüfen wir die Ergebnisse und schauen uns die an Agrobacterium Plasmidstruktur.
Die Video-Blog wird am besten in HD 1080 angezeigt, wenn Sie über eine schnelle Internetverbindung verfügen; Kurzlink ist http://youtu.be/7V5Zdxsds5s.
Die Pflanzenentwicklung kann durch bestimmte Krankheitserreger dramatisch gestört werden. Hier haben wir gesehen, wie der bakterielle Erreger, Agrobacterium tumefaciens, verursacht Tumore auf differenzierten Pflanzengeweben, indem es die Zellteilung aktiviert. Dabei werden bakterielle Gene an Wundstellen in die Pflanzenchromosomen übertragen, was zu einer genetischen Transformation der Pflanzenzellen führt, die sich dann unkontrolliert teilen, weil sie die Gene für die Hormonproduktion in die Karottenzellen eingebaut haben. Diese Gene befinden sich in einem ringförmigen DNA-Molekül, das im Wildtyp vorhanden ist Agrobacterium tumefaciens bekannt als T37. Dies ist das Ti-Plasmid mit einer Länge von etwa 206,000 bp. Der Teil, der in die Kern-DNA der Karotte übertragen wird, wird als T-DNA bezeichnet und enthält die Gene, die die Hormone produzieren, welche die Zellteilung der Pflanzenzellen auslösen. Eine andere Gruppe von Genen – sowohl für Hormone als auch für die Steuerung der Pflanzenentwicklung – ist vorhanden in Agrobacterium rhizogenes und diese führen zur Bildung differenzierter Wurzeln aus den Karottenzellen an der Verletzungsstelle – in unserem Fall dem Schnitt – dem Wurzelgewebe. Der dritte Stamm von Agrobacterium tumefaciensdas wir verwendeten, war dem Wildtyp T37 ähnlich, aber es wurden die Gene für die Hormonproduktion entfernt.
Einführung in die Praxisbroschüre:
Zellproliferation und Organogenese vermittelt durch Agrobacterium
Einführung
Die Entwicklung von Pflanzen und Tieren kann durch Krankheiten gestört werden. Sowohl Pflanzen als auch Tiere können an onkogenen Krankheiten erkranken, bei denen die normale Kontrolle über die Zellteilung verloren geht und sich Tumore bilden. In Pflanzen Arten des Bodenbakteriums Agrobacterium verursachen bei infizierten Pflanzen Krankheitssymptome, die durch Tumore gekennzeichnet sind, die sogenannte Kronengallenkrankheit (Agrobacterium tumefaciens) oder durch die abnorme Bildung von „Haarwurzeln“ (Agrobacterium rhizogenesDie Krankheitssymptome entstehen durch die Übertragung von Genen, die auf einem ringförmigen DNA-Molekül (einem Plasmid, dem tumorinduzierenden Ti-Plasmid oder dem wurzelinduzierenden Ri-Plasmid) lokalisiert sind, von den Bakterien in den Pflanzenkern. Dies geschieht nach der Exzision und dem Transfer eines Teils des Plasmids. Diese Genübertragung von Bakterien auf Pflanzen stellt eine natürliche Form der Gentechnik dar und wurde experimentell zur Modifizierung von Pflanzenwachstum, -entwicklung und -stoffwechsel sowohl für die Grundlagenforschung als auch für angewandte Forschung genutzt.
Pflanzentumorgewebe sind durch die Fähigkeit gekennzeichnet, auf hormonfreien Medien zu wachsen, da die von den Bakterien auf die Pflanzenzellen übertragenen Gene Gene kodieren, die die Synthese von Auxinen und Cytokininen fördern.
Experimentell
In diesem Experiment werden Sie Pflanzengewebe (Karottenpfahlwurzeln) mit drei verschiedenen Stämmen inokulieren Agrobacterium, und untersuchen Sie die Auswirkungen auf das infizierte Gewebe. Die Explantate werden auf einem Minimalkulturmedium gehalten, das keine zugesetzten Hormone enthält. Daher wird jeder Kallus oder andere Auswuchs der Explantate durch die transformierende Wirkung der Bakterien bestimmt.
LBA4404 [Steuerung] = ein 'entschärft' A. tumefaciens -Stamm (fehlende Gene für die Hormonbiosynthese).
T37 = ein Wildtyp A. tumefaciens Belastung.
LBA9402 = ein Wildtyp A. rhizogenes Belastung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE
Bei den Karotten, die als Kontrolle verwendet wurden, kam es zu keiner Infektion mit dem Agrobacterium, hat es eine minimale Zellteilung auf den Oberflächenzellen gegeben, und das Gewebe sieht leicht trocken aus. Bei den Karotten mit dem sogenannten entwaffneten Stamm LBA4404 gab es auch ein minimales Wachstum und eine minimale Teilung der Zellen. Die anderen beiden haben umfangreiche Zellteilung und Proliferation, im Fall von Agrobacterium rhizogenes, differenzieren, um Wurzeln zu bilden.
In einer der Biotechnologie-Vorlesungen habe ich die T-DNA-Struktur ein wenig ausführlicher besprochen, und ein weiterer Clip, den ich bald hochladen werde, zeigt Teile, die live aus dieser Vorlesung aufgezeichnet wurden, und fasst einige der oben und in diesem Video besprochenen Materialien zusammen.
