T-DNA怎样整合到受体细胞的染色上

 

来源公众号：生物印记

      农杆菌（属于革兰氏阴性细菌）作为一种天然高效的转基因载体，在植物的遗传转化上具有广泛的应用。它能在一定条件下趋化性地感染植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。

     目前农杆菌介导的遗传转化体系，已经成功在多种作物中建立。比如水稻、小麦、玉米、谷子、大豆、糜子、早熟禾、拟南芥、烟草、茶树、马铃薯、甜椒、双孢菇、铁棍山药、黄瓜、南瓜、羽衣甘蓝、苹果、橘子、葡萄、薄皮甜瓜等。

       植物伤口所释放的酚类物质是诱导细菌附着到受体的重要因子之一，酚类物质能够活化Vir基因，为后续的T-DNA转运和整合做好准备。已有研究证实,乙酰丁香酮、羟基乙酰丁香酮、间二羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸、儿茶酚、原儿茶酸、没食子酸、香草醛等酚类物质是有效转化诱导物质。研究者也经常在侵染液中添加乙酰丁香酮增强转化效果。

     农杆菌侵染植物主要由６个步骤完成：

1.农杆菌与宿主植物间的识别与附着；

2.菌株细胞中Vir蛋白转录因子被激活，与未成熟T-DNA链形成复合体，转移至宿主结合部位；

3.激活后的Vir蛋白和T-DNA复合体通过细菌的T4分泌系统转移至宿主细胞中，Vir蛋白还可以通过菌株细胞外运通道进入植物细胞；

4.进入宿主细胞质的T-DNA复合体成熟后转运至宿主细胞核；

5.成熟的T-DNA复合体进入宿主细胞核后，在伴随进入的Vir蛋白和宿主整合因子协助下，将含有目的基因的T-DNA整合到宿主植物染色体；

6.T-DNA上的外源基因在宿主中表达。

      详细过程如下图：

      T-DNA插入到寄主细胞基因组的机制，有以下几种假说：

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