แบคทีเรียกลายพันธุ์ Agrobacterium tumefaciens ที่สูญเสียยีน fur ได้ถูกสร้างขึ้น เพื่อศึกษาบทบาทและความสำคัญของยีน fur (ferric uptake regulator) ของแบคทีเรีย A. tumefaciens ต่อการตอบสนองต่อสภาวะ oxidative stress และโลหะ ผลการทดสอบความไวของแบคทีเรีย Fur – mutant ต่อสาร oxidants ได้แก่ H2O2, menadione และ tert-butyl hydroperoxide พบว่าแบคทีเรีย Fur – mutant มีความไวเพิ่มขึ้นต่อสารoxidant ทั้งสามชนิดเมื่อเปรียบเทียบกับแบคทีเรียสายพันธุ์ปกติ (wild-type NTL4) และเมื่อทดสอบความไวต่อโลหะได้แก่ FeCl3, MnCl2, ZnSO4 และ NiCl3 พบว่าแบคทีเรีย Fur – mutant มีความไวเพิ่มขึ้นต่อโลหะ FeCl3, MnCl2 และ ZnSO4 แต่มีความต้านทานเพิ่มขึ้นต่อโลหะ NiCl3 เมื่อเปรียบเทียบกับ wild-type NTL4 เอนไซม์ catalase (KatA) เป็นเอนไซม์ที่แบคทีเรียสร้างขึ้นเพื่อสลาย H2O2 ให้เป็นน้ำและออกซิเจนและมีบทบาทสำคัญต่อกลไกของ plant-pathogen interaction เนื่องจาก H2O2 เป็นสารพิษที่พืชสร้างขึ้นเพื่อยับยั้งแบคทีเรียที่มารุกราน ผลการวิเคราะห์พบว่าระดับเอนไซม์ catalase ใน Fur – mutant มีระดับต่ำกว่าในแบคทีเรียสายพันธุ์ปกติ ซึ่งสอดคล้องกับผลการทดสอบความไวต่อ H2O2 นอกจากนี้จากการทดสอบโดยวิธี promoter probe-lacZ fusion พบว่าการที่เอนไซม์ catalase ใน Fur – mutant มีระดับลดลงเนื่องมาจากการแสดงออกของยีน katA ลดลงในระดับ transcription แม้แบคทีเรีย Fur – mutant จะมีความไวเพิ่มขึ้นต่อสาร menadione ซึ่งเป็นสารที่ก่อให้เกิดอนุมูลอิสระจำพวก superoxide anion แต่กลับพบว่าไม่มีความเปลี่ยนแปลงของระดับเอนไซม์ superoxide dismutase ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่มีหน้าที่ในการทำลายสารอนุมูลอิสระจำพวก superoxide anion ดังนั้นชี้ให้เห็นว่าแบคทีเรีย A. tumefaciens มีกลไกอื่นนอกเหนือจากเอนไซม์ superoxide dismutaseในการต้านทานต่อสารอนุมูลอิสระจำพวก superoxide anion และกลไกนี้ถูกควบคุมโดยยีน fur ผลการทดสอบการก่อพยาธิสภาพในพืชพบว่า แบคทีเรีย Fur – mutant มีความสามารถลดลงในการก่อให้เกิด tumor ในพืชใบยาสูบเมื่อเปรียบเทียบกับสายพันธุ์ปกติผลการวิจัยครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของยีน A. tumefaciens fur ต่อการตอบสนองต่อสภาวะ oxidative stress และโลหะ ซึ่งมีผลต่อ virulence ของแบคทีเรียชนิดนี้ และการก่อพยาธิสภาพในพืช To determine the roles of fur in the response of A. tumefaciens to oxidative stress and metal responses, a fur mutant (Fur –) was constructed. Sensitivity of Fur – mutant to oxidants (H2O2, MD: menadione, tBOOH: tert-butyl hydroperoxide) and metals (FeCl3, MnCl2, ZnSO4, NiCl3) compared to wild-type NTL4 were determined. Fur – mutant was more sensitive to oxidant compounds, including peroxide (H2O2), superoxide (MD), and organic hydroperoxide (tBOOH), than wild-type NTL4. Fur – mutant showed increased sensitivity to iron, manganese, and zinc whereas an increase in nickel resistance was observed. Catalase encoded by katA is known to detoxify H2O2. The results showed that Fur – mutant had lower catalase activity compared to that of wild-type NTL4, which is in accord with the results of H2O2 sensitivity. Furthermore, promoter probe-lacZ fusion assays showed that decrease in catalase level of Fur – mutant was due to decreased transcription of katA. Although Fur – mutant showed increased sensitivity to menadione, a superoxide generator, relative to wild-type NTL4, but levels of SOD, an important enzyme in detoxifying superoxide radicals, in both wild-type NTL4 and Fur – mutant were similar. This suggested that, as yet unidentified, Fur-regulated mechanism(s) are involved in conferring menadione resistance in A. tumefaciens. Tumor formation assay on tobacco leaf showed that Fur – mutant was highly attenuated in tumor-inducing ability compared to those of wild-type NTL4. In this study, A. tumefaciens fur has been shown to play an important role in resistance to metals, oxidative stress and its full virulence.