El plásmido Ti
El plásmido Ti es un plásmido de interés científico y biológico. Antes de seguir te recomendamos que leas nuestro artículo sobre plásmidos aquí. El plásmido Ti (Ti plasmid o Tumour inducing plasmid en inglés) recibe el nombre por su capacidad para hacer que las bacterias que lo portan sean capaces de inducir tumores en las raíces o en el tronco de determinadas especies vegetales. Por suerte para los vegetales este plásmido se encuentra exclusivamente en la especie Agrobacterium tumefaciens (renombrada en 2001 como Rhizobium rhizogenes)y otras de su mismo género. Puedes leer más sobre esta especie bacteriana de importancia agrícola y científica en nuestro artículo aquí.
Estructura: El plásmido Ti es un plásmido de alto peso molecular, eso quiere decir que en comparación con otros es bastante grande. Aunque dependiendo de las cepas su tamaño es variable tiene un tamaño medio de algo más de 200 Kb, siendo el más grande de 300 Kb. Independientemente del tamaño, el plásmido Ti contiene la información de 196 genes, de los cuales 195 son traducidos a proteínas, tan solo el 19% de su contenido no codifica proteínas.
Entre estos 196 genes se incluyen genes de virulencia (situados en una región concreta llamada región de virulencia). Otra región contiene el ADN-T (ADN de transferencia) que es el que se transfiere desde la bacteria a la célula vegetal. Esta región está flanqueada por dos bordes, izquierdo y derecho que constan de 23 a 25 nucleótidos. El ADN-T viajará hasta introducirse en el genoma de la planta parasitada. El ADN-T contiene genes para la síntesis, dentro de la planta, de una o varias de cada tipo de las siguientes proteínas: auxinas, citoquininas y opinas. Además el plásmido Ti tiene una región codificante de genes para el catabolismo de las opinas y un origen de replicación, para poder replicarlo a fin de que no se pierda durante la división celular.
Orden de las regiones génicas dentro del plásmido
Funcionamiento: primero la agrobacteria entra en contacto con las raíces del vegetal, cuando capta las moléculas fenólicas que desprende la raíz. En ese momento se estimula la síntesis de proteínas de los genes de virulencia. El primer gen en inducirse es Vir-A, que mediante gasto de ATP estimula la síntesis de Vir-G. Vir-G es el encargado de estimular la síntesis del resto de genes de virulencia .Vir-D1 y Vir-D2 son los encargados de cortar el ADN-T por los bordes izquierdo y derecho. Vir-B forma un poro en la pared bacteriana que comunica con el interior de la célula vegetal, Vir-E, junto con Vir-D1 y Vir-D2 forma un complejo con otras proteínas (VIP) que entrará en la célula vegetal. En el citoplasma de la célula Vir D2 es reconocida por los mecanismos del vegetal como una proteína nuclear y viaja al núcleo arrastrando a todo el complejo. Una vez el ADN-T es en el núcleo se integra en regiones homólogas a sus bordes.
Una vez en el genoma las proteínas del ADN-T empiezan a sintetizarse (por el vegetal), las citoquininas y las auxinas son hormonas vegetales (aprende más de ellas aquí y aquí ) que estimulan la proliferación celular vegetal incontrolada, es decir, la formación de un tumor. Las opsinas que se generan son utilizadas por las agrobacterias como fuente de energía.
Uso en biotecnología: si se elimina el ADN-T se puede introducir cualquier ADN que se quiera transferir en vegetales para mejorarlos o estudiar las proteínas que codifican.