아그로박테리움

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아그로박테리움

[ Agrobacterium ]

아그로박테리움(국문) Agrobacterium(영문)

아그로박테리움1) 속의 종들은 주로 식물의 뿌리나 줄기의 상처를 통해 수평유전자전달(horizontal gene transfer)로 식물의 종양을 유발하는 토양세균이다. 식물간의 유전자(DNA)를 전달하는 특징을 이용하여 식물세포에 재조합 유전자를 주입할 때 널리 이용되는 유전공학기술의 재료로 사용되고 있다2). 아그로박테리움 속의 많은 종들은 식물에 병을 일으키는 원인균으로도 보고되고 있다.

Agrobacterium tumefaciens (출처: gettyimagesEDGE C037_0157)

목차

  1. 1.기원 및 명명
  2. 2.분류군
  3. 3.다양성
  4. 4.분류학적 특징
  5. 5.집필
  6. 6.감수
  7. 7.참고문헌

기원 및 명명

아그로박테리움 속은 1942년 Conn에 의해 최초로 보고되었으며 1993년 Sawada 등에 의해 개정되었다3)4). 처음에 Agrobacterium속으로 보고된 종들이 Ruegeria속, Pseudorhodobacter속, Thalassobius속, Rhizobium속, Stappia속, Allorhizobium속 등으로 재분류됨에 따라 현재 아그로박테리움 속에는 A. nepotum, A. pusense, A. salinitolerans, A. skierniewicense 종만이 보고되고 있다.

분류군

세균 도메인 > Phylum Proteobacteria (프로테오박테리아 문) > Class Alphaproteobacteria (알파프로테오박테리아 강) > Order Rhizobiales (라이조비아레스 목) > Family Rhizobiaceae (라이조비아시에 과) > Genus Agrobacterium (아그로박테리움 속).

다양성

  • 아그로박테리움은 주로 경작지 토양이나 식물에서 분리되었다. 생물학적 변종(biovar) 1과 2는 사바나지역의 경작되지 않은 식물이나 경작되지 않은 초원에서도 분리되었는데 이 경우 대부분은 비병원성이었다5). Schroth 등은 캘리포니아의 거의 모든 토양에서 아그로박테리움을 분리했는데 토양 위치별 식물과는 상관없이 아그로박테리움이 넓게 분포하는 것을 확인하였다6).
  • 아그로박테리움의 대표 종으로 알려진 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)는 근두 암종(crown gall tumors)의 원인균으로 알려져 있으며, 아그로박테리움 라이조제네스(A. rhizogenes)는 식물의 털뿌리병(hairy root disease)의 원인균으로 알려져 있고, 아그로박테리움 비티스(A. vitis)는 포도덩굴의 괴저와 종양을 일으키는 원인균으로 알려져 있다. 현재 이 종들은 Rhizobium속과 Allorhizobium속으로 재분류되었다.

Plant cancer bacteria, Agrobacterium (출처: gettyimagesEDGE B242_0006)

분류학적 특징

아그로박테리움 속은 분류학적으로 여러 다른 종류들로 이루어져 있어 heterogeneous한 것으로 알려져 있다. 특히 리조비움(Rhizobium) 속과 분류학적으로 혼재되어 재분류가 계속 이루어져왔다. 아그로박테리움 속 종들은 그람음성세균이고, 간균(rods)이며, 1~4개의 플라젤라(flagella)로 운동한다. 세포의 지름은 0.6~1.0 μm 정도이고 길이는 1.5~3.0 μm 정도로 막대모양의 간균이다. 대부분의 균주는 식물조직(plant tissue) 속에서 산소농도가 낮아진 상태에서도 자랄 수 있다. 탄수화물을 함유한 배지에서 배양하면 세포외로 다당질 점액(extracellular polysaccharide slime)을 대량으로 방출한다.

집필

이정숙/한국생명공학연구원

감수

정원희/중앙대학교

참고문헌

1. Young, J.M., Kerr, A., and Sawada, H. 2015. Agrobacterium. Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria, Online. .
2. Joos, H., Timmerman, B., Montagu, M.V., and Schell, J. 1983. Genetic analysis of transfer and stabilization of Agrobacterium DNA in plant cells. EMBO J. 2, 2151–2160.
3. Conn, H.J. 1942. Validity of the genus Alcaligenes. J. Bacteriol. 44, 353-360.
4. Sawada, H., Ieki, H., Oyaizu, H., and Matsumoto, S. 1993. Proposal for rejection of Agrobacterium tumefaciens and revised descriptions for the genus Agrobacterium and for Agrobacterium radiobacter and Agrobacterium rhizogenes. Int. J. Syst. Bacteriol. 43, 694–702.
5. Bouzar, H., and Moore, L.W. 1987. Isolation of differentAgrobacterium biovars from a natural oak savannaand tallgrass prairie. Appl. Environ. Microbiol. 53, 717-721.
6. Schroth, M.N., Weinhold, A.R., McCain, A.H., Hildebrand, D.C., and Ross, N. 1971. Biology and control ofAgrobacterium tumefaciens. Hilgardia 40, 537-552.

동의어

아그로박테리움, Agrobacterium, agrobacterium