В группе почвенных бактерий Agrobacteria есть несколько видов,которые могут заражать растения и вызывать образование корончатых галлов, то есть наростов-опухолевой ткани,растущей в месте заражения.К этим бактериям чувствительны почти все двудольные растения, а злаки и однодольные-нечувствительны.Клетки корончатых галлов имеют способность к неограниченному росту. В культуре они растут в отсутствие гормонов.

Особо сильнейшим индуктором опухолей является Agrobacterium tumefaciens. Эта бактерия,попадая в растение через ранки,вводит чужеродные гены и заставляют его синтезировать соответствующие белки. В результате растительные клетки размножаются и образуют галл, то есть опухоль, обычно в области корневой шейки.

Агентом, вызывающим опухоль,является плазмида этой бактерий, которая называется Ti-плазмиды(с перевода от английского означает «вызывающий опухоль»). Эти плазмиды представляют собой кольцевую молекулу ДНК. Они размножаются в бактериальных клетках как независимо реплецирующие генетические элементы.

В 1977 году американские генетики доказали,что опухоли корончатого галла возникают в результате включения в растения ДНК определенного фрагмента Ti-плазмид агробактерий, названного Т-ДНК.

В опухолевых клетках были обнаружены химические соединения нового класса- опины, которых нет в здоровых клетках того же растения. Опины-производные аминокислоты аргинина. К настоящему времени изучены два типа опинов: октопин ,состоящий из аргинина и пировиноградной кислоты, и нопалин- соединение аргинина с кетоглутаровой кислотой. Опухолевые клетки синтезируют либо октопин, либо нопалин, это зависит от щтамма бактерий, индуцировавшей опухоль. Бактерий используют опинов в качестве источника углерода и азота, клетки растений не способны утилизировать их.

Ti-плазмиды классифицируют по типу индуцируемого опина. Каждая клетка А. tumefaciens содержит один тип плазмиды:либо октопиновую, либо нопалиновую.

После заражения часть Ti-плазмиды встречается в хромосомах клеток растения-хозяина. Следовательно, A. Tumefaciens встраивает часть своего генома в ДНК растительной клетки.Участок Ti-плазмиды,встречающийся в хромасомах растит=х клеток, называется Т-областью в бактерий и Т-ДНК в клетках растений.Т-область содержит гены, отвечающие за индукцию опухоли, синтез опинов.Все гены,ответственные за перенос и интеграцию генов Т-области, находятся не в ней самой, а рядом-в vir-области. Т-ДНК в Ti-плазмиде с обеих сторон ограничена идентичными повторами длиной в 25 пар нуклеотидов, которые играют роль в переносе т-ДНК в растение. Недостаток этих плазмид состоит в том,что некоторые гены, находящиеся в Т-ДНК,заставляют расти клетки растений независимо от гормонов,вносимых в питательную среду, на которой культивируются данные клетки.И поэтому трудно регенировать норм растение из клеток,содержащих полную последовательность Т-ДНК. Другой недостаток-большие размеры Ti-плазмиды, из-за которой затруднены какие-либо манипуляций с ней.

Некоторые виды агробактерий могут поражать клетки двудольных растений,что приводит к образованию опухоли — корончатого галла, нарушающей нормальный рост растения. Одним из самых сильных индукторов опухолей служит почвенная бактерия Agrobacterium tumefaciens. Способность этой бактерий к образованию опухоли связана с плазмидой, получившей название Ti-плазмида-естественные векторы, обладающие всеми функциями, необходимые для переноса ген.информаций в растениях. Эти плазмиды различаются по типу кодируемых опинов-белков,которые используются бактериями в качестве источников азота и углерода. Плазмиды кодируют 2 типа опинов: либо октопин, либо нопалин. Каждая клетка А. tumefaciens содержит один тип плазмиды:либо октопиновую, либо нопалиновую.Плазмида содержит Т-ДНК, которая составляет 12-22 тыс. пар оснований и встраивается в ДНК растительной хромосомы. Она кодирует ферменты синтеза фитогормонов и опинов - производных аминокислот, которые используются бактерией как источник углерода, азота и энергии.

Участок Ti-плазмиды,встречающийся в хромасомах растит-х клеток, называется Т-областью в бактерий и Т-ДНК в клетках растений.Т-область содержит гены, отвечающие за индукцию опухоли, синтез опинов Кроме Т-ДНК в плазмидах имеются область, кодирующая функцию конъюгации (Tra), область репликации (Ori V) и область вирулентности (Vir)..Все гены,ответственные за перенос и интеграцию генов Т-области, находятся не в ней самой, а рядом-в vir-области.

Недостаток этих плазмид состоит в том,что некоторые гены, находящиеся в Т-ДНК,заставляют расти клетки растений независимо от гормонов,вносимых в питательную среду, на которой культивируются данные клетки.И поэтому трудно регенировать норм растение из клеток,содержащих полную последовательность Т-ДНК. Другой недостаток-большие размеры Ti-плазмиды, из-за которой затруднены какие-либо манипуляций с ней.