Khi thực vật bị tổn thương sẽ tiết ra một số hợp chất phenol và đường, các chất này có vai trò lôi kéo sự tiếp cận của Agrobacterium đến vị trí vết thương. Tế bào A. tumefaciens sẽ bám vào vách tế bào chủ ngay tại vị trí mô bị thương nhờ sự giúp đỡ của các proteinn gắn (binding protein) và protein đính (atachement protein) được mã hóa bởi các gen chA, chB, pscA và att trên nhiễm sắc thể của vi khuẩn. Sau đó, A. tumefaciens bắt đầu việc tổng hợp cellulose tạo ra mối quan hệ chặt chẽ giữa hai tế bào. Các polysaccharide trên bề mặt vi khuẩn được chứng minh có vai trò quan trọng
Hệ thống tín hiệu gồm virA – virG trên màng tế bào A. tumefaciens nhận diện các hợp chất tiết ra từ mô bị thương, chủ yếu là các monosaccharide và phenol. VirA trực tiếp tương tác với các hợp chất đó và trải qua quá trình phosphoryl hóa kéo theo quá trình transphosphoryl hóa của virG – một nhân tố điều hòa phiên mã có chức năng hoạt hóa các promoter của các gen vir khác trên Ti plasmid. Mạch đơn T-DNA được tạo ra nhờ sự phối hợp hoạt động của virD1 và virD2 (có vai trò như các endonuclease cắt chuyên biệt tại vùng lề phải và lề trái trên Ti plasmid). Ngay sau khi cắt và hình thành bản sao T-DNA mạch đơn, virD2 được gắn vào mạch T-DNA bằng liên kết cộng hóa trị tại đầu 5’, hình thành phức hợp T chưa đầy đủ (gồm mạch đơn T- DNA và virD2). Chổ hổng tại vùng T-DNA trên Ti plasmid sẽ được sửa chửa nhờ quá trình tổng hợp DNA và cơ chế phục hồi của vi khuẩn.
Phức hợp T chưa đầy đủ sẽ được đóng gói bởi các protein virE2, hình thành cấu trúc cuộn, để bảo vệ khỏi các nuclease nội bào và thuận tiện cho quá trình vận chuyển, đây là phức hợp T đầy đủ. VirE2 sau đó sẽ bị tách ra khỏi phức hợp bởi
virE1, ngăn không cho virE2 gắn vào T-DNA cho đến khi vào đến tế bào chất của tế bào thực vật. Bên cạnh đó, virD4 kết hợp với 11 protein virB tạo thành phức hệ vận chuyển T-DNA vào tế bào chủ. VirD4 có tác dụng như cầu nối thúc đẩy sự vận chuyển phức hợp T-DNA/virE2 do virB thực hiện.
Bên trong tế bào chất của tế bào chủ, virD2 và virE2 có mang tín hiệu định vị nhân (nuclear locational signal – NLS) làm vô hiệu hóa các protein nhận biết trên màng nhân. Ngoài ra, sự chuyển phức hợp T vào nhân qua lỗ màng nhân và sát nhập vào bộ gen tế bào chủ được hỗ trợ bởi các tương tác giữa virD2 và virE2 với các protein của tế bào chủ như: AtKAPα, CypA, RocA, Roc1, PP2C, VIP1, VIP2 và ran (Tzfia và Citovsky, 2005, 2006).
Hình 2.5 Mô hình phân tử quá trình xâm nhiễm của A. tumefaciens. (www.sciencedirect.com)