Horizontal gene transfer and its importance in the evolution of plants

For the first time bacteria has been noticed in 1686 by Anthony van Leeuwenhoek. Bacteria are both unicellular organisms and groups of cells of prokaryotic construction, which constitute a separate kingdom.There are two basic types of gene transfer. First of them is the vertical gene transfer, which is associated with the vegetative reproduction of bacteria. The second type of transfer of genetic information between bacterial cells is a horizontal gene transfer. It appears in both prokaryotes and eukaryotes. Also, there is known a fact of the presence of this type of communication between Agrobacterium and plant cells. Agrobacterium is a kind of free-living (??) phytopathogenic, Gram – soil bacteria. They attack dicotyledonous plants by penetrating them through injured tissue. The infection by Agrobacterium tumefaciens leads to tumor-like growths on the neck of the root (root tuberosity). In biotechnology Agrobacterium is used to obtain transgenic plants.Apart from Agrobacterium the Rhizobium attacks plants as well. To achieve this goal it uses two routes of infection of leguminous plants – the varieties which lives in temperate climates are usually attacked by the root hair infection; the varieties which lives in tropical climates usually through infiltration by the “curve” root (intercellular infection in places where lateral roots appears).The following BA thesis shows the problem associated with the horizontal gene transfer in plants.

Po raz pierwszy bakterie zostały zauważone w 1686 roku przez Antoniego van Leeuwenhoeka. Bakterie to zarówno organizmy jednokomórkowe jak i zespoły komórek o budowie prokariotycznej, które stanowią odrębne królestwo. Wyróżniamy dwa podstawowe typy transferu genów. Pierwszy z nich to pionowy (wertykalny) transfer genów, który związany jest z rozmnażaniem wegetatywnym bakterii. Drugi typ przekazywania informacji genetycznej pomiędzy komórkami bakterii, to horyzontalny transfer genów. Występuje on zarówno u prokariotów jak i u eukariotów. Znany jest również fakt, obecności tego typu przekazu informacji pomiędzy komórkami Agrobacterium a komórkami roślin. Agrobacterium to rodzaj wolno żyjących, fitopatogenicznych Gram– bakterii glebowych. Atakują one rośliny dwuliścienne poprzez wniknięcie do nich przez zranione tkanki. Zakażenie Agrobacterium tumefaciens prowadzi do powstawania tumorowatych narośli na szyjce korzeniowej (guzowatość korzeni). Agrobacterium jest stosowane w biotechnologii w celu uzyskania roślin transgenicznych. Oprócz Agrobacterium również Rhizobium atakuje rośliny. Używa w tym celu dwóch dróg infekcji roślin strączkowych – odmiany żyjące w klimacie umiarkowanym zazwyczaj atakowane są poprzez infekcję włośników korzenia; odmiany żyjące w klimacie tropikalnym najczęściej poprzez przeniknięcie przez „załomy” korzenia (międzykomórkowa infekcja w miejscach, gdzie pojawiają się korzenie boczne). W poniższej pracy został przybliżony problem związany z horyzontalny transfer genów u roślin.