КОНТАКТНЫЕ СТРУКТУРЫ КОНЪЮГИРУЮЩИХ АГРОБАКТЕРИЙ

Чумаков М. И., Курбанова И. В.
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, 410015 Саратов
Бактерии, относящиеся к роду Agrobacterium, способны вызывать недифференцированные опухоли у большого числа двудольных растений. Процесс инфекции осуществляется в результате переноса и встраивания участка Ti-плазмиды агробактерий (Т-ДНК) в растительный геном. Было показано, что ген virB2 кодирует синтез пропилина, структурного белка Т-пилей агробактерий [Jones et al., 1996; Lai & Kado, 1998], а С-терминальная часть белка VirB1 обладает свойствами пропилина и, возможно, участвует в первичном контакте с реципиентной клеткой [Baron et al., 1997]. О прямых доказательствах того, что пили располагаются на поверхности агробактерий и принимают участие в конъюгативном контакте не сообщалось. Нами впервые у агробактерий зарегистрированы короткие "мостики", соединяющие клетки, которые формируются после двухчасового скрещивания и не содержат VirB1,2 белки. Длинные тонкие нитевидные структуры, которые соединяют конъюгирующие агробактерии также содержат VirB1,2 белки. После обработки целлюлазой часть внеклеточных структур с поверхности агробактерий исчезала, но часть фибрил была устойчивой к обработке целлюлазой. Нами впервые получены прямые имуномикроскопические доказательства, что специфические к VirB2 белку антитела взаимодействуют с тонкими, расположенными на одном из полюсов клетки и длинными, гибкими филаментами. Подобные структуры не наблюдаются у необработанных ацетосирингоном клеток и клеток агробактерий без Ti-плазмиды. С помощью иммуномикроскопии мы доказали, что короткие выросты и агрегаты, расположенные полярно у индуцированных ацетосиренгоном агробактерий, содержат VirB1* белок, принимающий участие в процессе переносе Т-ДНК из агробактерий в растение [Чумаков, Курбанова, 1998]. У агробактерий без Ti-плазмиды или неиндуцированными vir-генами VirB1* белок на поверхности отсутствует. Предобработка конъюгирующих агробактериальных клеток ацетосирингоном значительно увеличивает частоту переноса Ti-плазмиды при температуре 19-250С и практически не влияет при 300С. Установлено, что эффективность переноса Ti-плазмиды из штамма A.tumefaciens LBA2525(virB2::lacZ) в безплазмидный штамм A.tumefaciens UBAPF-2 на порядок ниже, по сравнению с переносом из дикого штамма A.tumefaciens 6000. Обсуждается роль агробактериальных пилей в установлении контакта и переносе генетической информации у конъюгирующих клеток. Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (грант № 96-04-50697) и гранта РАН для молодых исследователей.