Agrobacterium tumefaciens
Il metodo dell’A. tumefaciens è stato il
primo ad essere messo a punto. Questo sistema si è
sviluppato sfruttando le proprietà del batterio A.
tumefaciens, che ha evoluto un sistema naturale di
“ingegnerizzazione” delle cellule vegetali. Nel 1974 fu
dimostrato che la patogenicità di A. tumefaciens
nei confronti di alcune specie vegetali, che si esplica attraverso
la produzione di un’abnorme proliferazione cellulare detta
tumore, era dovuta alla presenza all’interno della cellula
del batterio di un plasmide. Il plasmide di A.
tumefaciens, grazie all’inserimento di una porzione del
suo DNA nel genoma della cellula vegetale, è responsabile
della produzione del tumore, da qui il nome di plasmide Ti
(tumor inducing). La cellula vegetale così
trasformata naturalmente esprime i geni portati sul frammento di
DNA del plasmide. Con la formazione del tumore, la pianta produce
composti normalmente assenti e che sono utilizzati come fonte
energetica dal batterio infettante, che quindi incassa il dovuto
dal plasmide.
Sulla scorta di queste scoperte è stata sviluppata la
tecnica di trasformazione che sfrutta la capacità
trasformante del batterio e del suo plasmide. Ovviamente i plasmidi
usati per la trasformazione sono stati privati
dell’informazione che causa la formazione del tumore.
Inoltre, il frammento specifico di DNA del plasmide che è
veicolato all’interno della cellula vegetale, con un
meccanismo che non è completamente conosciuto, è
usato come vettore di trasferimento all’interno della cellula
dei geni che si vogliono inserire.
Nell’applicazione di questo metodo vengono utilizzati due
sistemi, quello di cointegrazione e quello binario. Entrambi i
sistemi utilizzano la capacità dell’A.
tumefaciens di trasferire il proprio DNA nelle cellule
vegetali e integrarlo nel genoma vegetale.
Attualmente il metodo standard per il trasferimento del DNA di
Agrobacterium è il sistema binario, che consente il
trasferimento dei geni di interesse senza che vengano introdotti i
geni che conferiscono la virulenza al batterio.
