एग्रोबैक्टीरियम: विशेषताएँ, आकृति विज्ञान और रोग - जीवविज्ञान - 2025

एग्रोबैक्टीरियम ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया का एक जीनस है जो डीएनए के हस्तांतरण के माध्यम से पौधों में बीमारी पैदा करने में सक्षम है। डीएनए ट्रांसफर प्राप्तकर्ता संयंत्र के संशोधन को जीवाणु की आनुवंशिक जानकारी की अभिव्यक्ति की अनुमति देता है। इस वजह से, इस जीन के बैक्टीरिया को कभी-कभी "प्रकृति के आनुवंशिक इंजीनियर" कहा जाता है।

जीनस एग्रोबैक्टीरियम को वर्तमान में अमान्य माना जाता है और जिन प्रजातियों में यह सम्‍मिलित किया गया है, अधिकांश भाग के लिए, जीनस राइज़ोबियम है। बाद के जीनस को मूल रूप से पौधे एंडोसिम्बायोटिक बैक्टीरिया से युक्त किया गया था। ये बैक्टीरिया संबद्ध पौधों, मुख्य रूप से फलियों द्वारा नाइट्रोजन निर्धारण में मदद करते हैं।

एग्रोबैक्टीरियम की आनुवंशिक जानकारी के संचरण का तंत्र। Commons.wikimedia.org से लिया गया

विशेषताएँ

वे बीजाणु नहीं बनाते हैं, वे ग्राम-नकारात्मक, एरोबिक हैं। वे मैनिटोल की उपस्थिति में एक एसिड प्रतिक्रिया उत्पन्न करते हैं। वे ग्लूकोज-पेप्टोन माध्यम में एसिड या गैस का उत्पादन नहीं करते हैं।

वे पौधों में ट्यूमर के आत्म-प्रसार को प्रेरित करने में सक्षम हैं। यह क्षमता ट्यूमर इंड्यूसर (टीआई) या रूट इंड्यूसर (री) जीन में किए गए डीएनए के एक छोटे से क्षेत्र के आनुवंशिक हस्तांतरण के कारण है।

एग्रोबैक्टीरियम प्रजातियां घावों, मुकुट, जड़ों और कई डिकोट्स और कुछ जिम्नोस्पर्म पौधों के तनों के माध्यम से आक्रमण करती हैं। जीन स्थानांतरण बैक्टीरिया के विशेष गुणों के प्राप्तकर्ता संयंत्र में अभिव्यक्ति में होता है।

आकृति विज्ञान

इस जीन के जीवाणु छोटे, छोटे छड़ के आकार के (0.5-1.0 x 1.2-3.0 माइक्रोन) होते हैं। वे बाद में स्थित 1-4 फ्लैगेल्ला की उपस्थिति के कारण मोबाइल हैं। यदि वे एकल ध्वजवाहक प्रस्तुत करते हैं, तो उनका निर्धारण पार्श्व या ध्रुवीय हो सकता है।

टैक्सोनॉमी और सिस्टमैटिक्स

जीनस एग्रोबैक्टीरियम को कॉन (1942) द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जिसमें पहले से ही फाइटोमोनास को सौंपी गई दो रोगजनक प्रजातियों को शामिल किया गया था: ए। टूमफेशियन्स और ए। राइजोजेन और एक गैर-रोगजनक प्रजाति, ए। रेडोबैक्टर।

इसके बाद, Agrobacterium rubi, A. vitis और A. larrymoorei प्रजातियों को पौधों की बीमारियों के कारण उनकी क्षमता के कारण जोड़ा गया।

विभिन्न एग्रोबैक्टीरियम प्रजातियों के आनुवांशिक अध्ययनों से पता चला है कि ए। ट्रॉम्फेसीन्स (ट्यूमर उत्पादक) या ए। रिझोजेनस (जड़ उत्पादक) की रोग पैदा करने वाली क्षमता को एग्रोबैक्टीरियम उपभेदों के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है, या खो दिया जा सकता है। बाद में यह दिखाया गया कि रोगों के उत्पादन की यह क्षमता प्लास्मिड के हस्तांतरण से आती है।

एग्रोबैक्टीरियम और राइजोबियम प्रजातियां एक-दूसरे के समान हैं। इन जेनेरा के बीच दर्ज एकमात्र व्यवस्थित अंतर पौधों के साथ एग्रोबैक्टीरियम या सहजीवी (राइजोबियम जीनस) के मामले में उनकी रोगजनक बातचीत है।

यह और तथ्य यह है कि रोगों के उत्पादन के लिए एग्रोबैक्टीरियम की क्षमता खो सकती है या हस्तांतरित हो सकती है, कई लेखकों ने दोनों जेनेरा को एक (Rhobobium) में एकजुट किया।

रोगों का कारण बनता है

एग्रोबैक्टीरियम प्रजातियां पौधों पर रोग उत्पन्न करने की उच्च क्षमता हो सकती हैं। वे दो मुख्य प्रकार की बीमारियों का उत्पादन करते हैं।

Agrobacterium tumefaciens (वर्तमान में Rhizobium radiobacter) कम से कम 40 प्रजातियों के व्यावसायिक हित सहित जिमनोस्पर्म, मोनोकोटाइलडेनस और डाइकोटीयल्डोनस पौधों की कई प्रजातियों की जड़ों और ट्रंक पर ट्यूमर या ग्रंथियों का उत्पादन करता है।

दूसरी तरफ एग्रोबैक्टीरियम राइजोजेन (अब राइजोबियम राइजोजेन), कुछ डाइकोटाइलडोनस पौधों (बालों की जड़ की बीमारी या बालों की जड़ की बीमारी) में असामान्य जड़ के विकास का कारण बनता है।

Uvero में पित्त रोग। Commons.wikimedia.org से लिया गया

छूत का रूप

रोग का प्रसार रोगजनक उपभेदों के साथ मिट्टी के माध्यम से और दूषित सामग्री के प्रसार से हो सकता है। उपभेदों में रोगों का उत्पादन करने की क्षमता होने के लिए, उनके पास विशेष रूप से प्लास्मिड्स होने चाहिए। इन प्लास्मिड्स को टीआई प्लास्मिड्स (ट्यूमर इंड्यूसर्स) या री प्लास्मिड्स (जड़ वृद्धि के संकेतक) कहा जाता है।

संक्रमण प्रक्रिया के दौरान, टी-डीएनए या आरए प्लास्मिड के एक सेगमेंट, जिसे टी-डीएनए (ट्रांसफर डीएनए) कहा जाता है, को बैक्टीरिया से प्राप्तकर्ता संयंत्र में ले जाया जाता है।

जीवाणु टी-डीएनए पौधे की कोशिकाओं के केंद्रक में प्रवेश करता है और पौधे के डीएनए के साथ एकीकृत होता है। नतीजतन, पौधों की कोशिकाओं को आनुवंशिक रूप से बदल दिया जाता है, जो जीवाणु के टी-डीएनए से आनुवंशिक जानकारी की अभिव्यक्ति की अनुमति देता है। बैक्टीरियल डीएनए की अभिव्यक्ति से ट्यूमर की वृद्धि या असामान्य जड़ें होती हैं।

कुछ मामलों में A. tumefaciens द्वारा उत्पादित ट्यूमर या गल्स का पौधों पर हानिकारक प्रभाव नहीं होता है। अन्य मामलों में वे विकास में कमी और यहां तक ​​कि संक्रमित पौधे की मृत्यु का कारण बन सकते हैं।

यह रोग हाल के वर्षों में रोग के साथ पौधों के आदान-प्रदान और व्यावसायीकरण के कारण फैल गया है, लेकिन इसके लक्षण दिखाई नहीं दे रहे हैं।

संक्रमित पौधे पर बालों की जड़ रोग का प्रभाव खराब समझा जाता है। कुछ लेखकों ने दिखाया है कि ए। राइजोजेन्स द्वारा प्रेरित माध्यमिक जड़ों के गठन से संक्रमित पौधे पर लाभकारी प्रभाव पड़ सकता है।

इलाज

गिल की बीमारी का उपचार निवारक होना चाहिए। संक्रमण के मामले में, रोग का विकास कभी-कभी बैक्टीरिया की उपस्थिति की परवाह किए बिना प्रगति करेगा, जो रोग का कारण बनता है।

तांबे और ब्लीच से बने जीवाणुरोधी उत्पादों के आवेदन से पौधों की सतह पर A. tumefaciens की आबादी कम हो सकती है। एक और निवारक उपचार तंत्र बैक्टीरिया के गैर-रोगजनक उपभेदों का अनुप्रयोग है जो रोगजनक उपभेदों के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं।

क्रोस पित्त रोग के इलाज के लिए क्रोसोट-आधारित रसायन, तांबा आधारित समाधान और मजबूत ऑक्सीडेंट का उपयोग किया जा सकता है।

चूंकि संक्रमित पौधे पर बालों की जड़ रोग के हानिकारक प्रभावों का कोई सबूत नहीं है, इसलिए इसके खिलाफ कोई विशिष्ट उपचार नहीं है।

मनुष्यों में रोगजनकता

हालांकि एग्रोबैक्टीरियम मुख्य रूप से पौधों के लिए रोगजनक होने के लिए जाना जाता है, यह अंततः मनुष्यों को प्रभावित कर सकता है। मनुष्यों में इसे प्रदूषण फैलाने वाला जीव माना जाता है या रोग उत्पन्न करने की कम क्षमता के साथ।

हालांकि, कमजोर प्रतिरक्षा प्रणाली वाले रोगियों में nosocomial संक्रमण के लिए A. tumefaciens जिम्मेदार हो सकता है। इस जीवाणु से होने वाली बीमारियों में केंद्रीय शिरापरक कैथेटर, पेरिटोनिटिस, रक्त के संक्रमण, एंडोकार्डियम की सूजन, पित्ताशय की सूजन और मूत्र पथ के संक्रमण से जुड़े संक्रमण हैं।

एग्रोबैक्टीरियम कई एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी हो सकता है जिसमें कॉट्रिमोक्साज़ोल और टेट्रासाइक्लिन शामिल हैं। आज तक की एकमात्र सफल चिकित्सा पित्ताशय की सूजन के उपचार के लिए सेफ़ोटैक्सिम है।

पौधों में जीन को स्थानांतरित करने के लिए एग्रोबैक्टीरियम की क्षमता और कवक का उपयोग पौधों में आनुवंशिक सुधार करने के लिए आनुवंशिक इंजीनियरिंग में एक उपकरण के रूप में किया गया है।

हालांकि, मेजबान जीवों को बदलने की यह क्षमता पौधों तक ही सीमित नहीं है। कई अन्य यूकेरियोटिक और यहां तक ​​कि प्रोकैरियोटिक जीवों को आनुवांशिक रूप से एग्रीबैक्टीरियम द्वारा बदलने के लिए प्रयोगशाला स्थितियों के तहत हेरफेर किया जा सकता है।

खमीर और कवक की कई प्रजातियों को एग्रोबैक्टीरियम का उपयोग करके प्रयोगशाला में बदल दिया गया है। शोधकर्ताओं ने शैवाल, स्तनधारी कोशिकाओं और ग्राम-पॉजिटिव जीवाणु स्ट्रेप्टोमीस लेविडंस के परिवर्तन को भी प्राप्त किया है।

संदर्भ

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