100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na betaling Zowel online als in PDF Je zit nergens aan vast
logo-home
Samenvatting Plant Molecular Genetics and Plant Biotechnology - VUB - prof. Angenon €9,99   In winkelwagen

Samenvatting

Samenvatting Plant Molecular Genetics and Plant Biotechnology - VUB - prof. Angenon

 109 keer bekeken  7 keer verkocht

Deze Nederlandstalige samenvatting omvat alle leerstof uit de HOC's van het vak Plant Molecular Genetics and Plant Biotechnology, gegeven door prof. Angenon aan de VUB.

Voorbeeld 4 van de 39  pagina's

  • 29 mei 2023
  • 39
  • 2022/2023
  • Samenvatting
Alle documenten voor dit vak (1)
avatar-seller
lunawillems1
PLANTBIOTECHNOLOGY

PLANT TRANSFORMATION: The Agrobacterium/plant cell interaction

THE AGROBACTERIUM TUMEFACIENS
❖ Plant pathogeen: induceert tumoren op 60% van dicotyle angiospermen en gymnospermen
 “crown-gall” disease
o Crown = regio in plant waar stam en wortels connecteren
(net boven grond)
o Niet altijd op crown: op stam, wortels tegen bodemopp. …
 Tumefaciens = “tumor-inducerend”
 Tumor = plantencellen die ongecontroleerd delen
o Incubeerbaar op medium zonder fytohormonen (externe
stimuli) en zonder de bacterie, met water en suiker
(maltose)
 Nutriënten van plant verkrijgen
 Aangetrokken door gewonde planten
 Transfereert genen van bacteriecel naar plantencellen
 Economisch van belang: zieke wijnranken en fruitbomen
❖ Gram-negatieve bodembacterie
❖ Rhizobiaceae familie
 Bacteriën induceren nodules op wortels Fabaceae → stikstoffixatie (N2 (atmosf.) → NH4+ (ammonium))
❖ Gebruikt als tool om transgene planten te maken (natural genetic engineering) → research + agricultuur
❖ Bv. het GUS-gene (reportergen, na promotorregio binnengebracht): visualisatie meristematische regio’s
 Shoot meristeem, root meristeem, lateral roots… (foto)
❖ Bv. BT-gen → eiwitten geproduceerd door bacterie dat insecten doodt
 Getransformeerde plant: insectresistent
❖ Heeft ons veel geleerd over hoe planten moleculair werken

Callus vs tumor

- Experiment: incubatie plantenblaadjes met water, suiker en 2 plantenhormonen → stimuleert de cellen om te
delen en een massa te vormen van niet-gedifferentieerde cellen = een callus
 Auxin 2,4-dichlorophenoxy acetic acid (2,4-D)
 Cytokinin zeatin
- Callus = gestimuleerd door externe stimuli, anders delen ze niet meer
- Tumor = niet gestimuleerd door externe stimuli

HISTORY OF AGROBACTERIUM
1907: Crown gallen zijn geïnduceerd door een bacterie

- Erwin Smith en C.O. townsend
- Micro-organismen geïsoleerd uit gal van een madeliefje → laten groeien op medium → andere planten
inoculeren → ook gallen
- Het bewijs dat ziekte door MO’s worden veroorzaakt

Armin C. Braun: gallen hebben de aanwezigheid van Agrobacterium niet nodig

- Doodde bacteriën in crown gall (T° verhogen / AB toevoegen) → cellen bleven delen
- Er is dus een permantente verandering gebeurd in plantencel → iets werd getransformeerd naar plant → TIP

THE “TUMOR INDUCING PRINCIPLE” (TIP)
❖ First clue: virulente vs avirulente Agro’s
 Virulent: kunnen tumoren induceren → hebben groot plasmide
 Avirulent: geen tumoren → geen plasmide
❖ Conjugatie experiment: avirulente stammen kregen plasmide via conjugatie van virulente → werden ook virulent
 Dus plasmide = “Tumor inducing or Ti plasmide” (150 000 bp)
❖ Later: gevonden dat een deel van het Ti-plasmide door wordt gegeven aan de plantencel
 T-DNA (Transferred DNA)
 Interkingdom DNA transfer (pro → euk)

1

,GENES CARRIED BY THE T-DNA: PHYTOHORMONE BIOSYNTHESIS GENES
= enzymen die fytohormonen produceren → 3 fytohormoongenen op T-DNA:

❖ ipt (isopentenyl transferase): cytokinine biosynthese
 stimuleert celdeling (cytokinesis)!
 ≠ cytokine!
❖ iaaM (Trp → indole acetamide) en iaaH: auxine biosynthese

- Bij de callus voegt men zelf fytohormonen toe. Hier: genen, oorpsr. uit bacterie, die zorgen dat plantencellen zelf
hormonen zullen maken
- Ongecontroleerde cytokinine en auxine overproductie → tumor
- Genen op bacterieel plasmide, maar onder controle van eukaryotic expression signals
 Mogen niet actief zijn in bacterie, enkel in plant
 3’ polyadenylatie signaal (zit niet in pro’s): poly-A-tail
 Promotor
 AUG startcodon (= typisch euk)
 …

Biosynthese cytokinine




Ipt katalyseert de reactie →
produceert adenosine 5-fosfaat =
basis molecule voor cytokinine →
isopentalyl adenine



Hydroxylatie → zeatine
= meest voorkomende cytokinine



Beiden een plantenhormoon




Synthetische cytokinines




Meer gebruikt in labo: meer stabiel en
minder snelle degradatie



TDZ = molecule dat degradatie van
cytokinine blokkeert + controleert
hoeveelheid actieve cytokinine
aanwezig in de cel

2

,Biosynthese auxine



Trp → indole acetamine → indole
acetic acid = auxine = meest
belangrijke natuurlijk voorkomend
auxine in planten



IaaM en IaaH katalyseren reactie



Leidt ook tot celgroei/-deling




Synthetische en natuurlijke auxines

Indole butyric acid en chloroindole
acetic acid beiden natuurlijk in planten




Onderste rij: synthetisch

Napht. acid veel gebruikt



Experiment

Verschillende combinaties auxine (x-as) en cytokinine (y-as)

➔ Enkel cytokinine : induceert shoots
➔ Enkel auxine : induceert roots
➔ Midden : callus = ongedifferentieerd



GENES CARRIED BY THE T-DNA: OPINES
❖ Opines = geproduceerd door enzymen die ook vanuit het T-DNA komen:
 octopine synthase (ocs): katalysatie arginine + pyruvaat tot octopine
 nopaline synthase (nos)
 lysopine synthase
 etc…
❖ Het zijn suiker of aminozuur derivaten → geproduceerd in
de crown galls → komen vrij in omgeving = het voordeel
voor Agro: als koolstof of stikstof bron gebruikt
 Plant wordt dus geforceerd deze moleculen aan te
maken
❖ Onder controle door eukaryotic expression signals
❖ Elke virulente Agro stam bevat één of meerdere opine
biosynthese genen op hun T-DNA


3

, GENETIC COLONIZATION
❖ Agro heeft zelf op het Ti-plasmide genen (buiten T-DNA) voor opine katabolisme → afbraak van opines
geproduceerd door plant
 Prokaryote controle op genen / prokaryote kenmerken
 Meeste andere bodembacteriën hebben dit niét
❖ Genetische kolonisatie: Agro modificeert de plant genetisch om de production factory te worden van opines die
worden gebruikt als C- en N-bron voor Agro

THE Ti-PLASMID
- 150 000 bp
- Meeste genen die nodig zijn voor plantceltransformatie liggen op
het Ti-plasmide, maar sommige liggen ook op het chromosoom
 CHV = chromosomal virulence genes
- 3 belangrijke genetische elementen
 T-DNA:
o Geflankeerd door 25 bp right/left borders (LB en RB)
▪ Imperfect: niet identiek aan elkaar
▪ 8 bp highly conserved
▪ Direct repeats: in dezelfde oriëntatie (bv. beiden naar
rechts)
o Kan verder opgesplitst worden in meerdere T-DNA’s, elk eigen LB en RB’s
 De virulentie regio (vir) < vir operons → Vir proteïnen = regelen transport T-DNA copy naar plantcellen
 Genen voor opine katabolisme
 Ook : conjugative transfer genes → DNA overbrengen naar plant via conjugatie systeem


STAPPENPLAN




STAP 1: CHEMOTAXIS & ATTACHMENT

Agro is aangetrokken door gewonde plantcellen → hebben geen celwand meer

- Componenten plantcelwand: cellulose & lignine (= hoog gepolymeriseerde fenolische compounds)
- Wounded tissue: secretie van moleculen zoals suikers, AZ’s, fenolische compounds (van lignine) → °chemo-
taxis
- Eiwitten celwand Agro binden met eiwitten in plantencelmembraan (vitronectin-like proteins)
 CHV’s coderen hiervoor → ChvA, ChvB…

4

Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:

√  	Verzekerd van kwaliteit door reviews

√ Verzekerd van kwaliteit door reviews

Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!

Snel en makkelijk kopen

Snel en makkelijk kopen

Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.

Focus op de essentie

Focus op de essentie

Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!

Veelgestelde vragen

Wat krijg ik als ik dit document koop?

Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.

Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?

Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.

Van wie koop ik deze samenvatting?

Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper lunawillems1. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.

Zit ik meteen vast aan een abonnement?

Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €9,99. Je zit daarna nergens aan vast.

Is Stuvia te vertrouwen?

4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)

Afgelopen 30 dagen zijn er 67474 samenvattingen verkocht

Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen

Start met verkopen
€9,99  7x  verkocht
  • (0)
  Kopen