Lysinibacillus sphaericus (реклассифицировали - ранее известный как Bacillus sphaericus ) [1] является грамположительной , мезофильной , стержневой формой бактерии обычно встречается на почве. Он может образовывать устойчивые эндоспоры , устойчивые к высоким температурам, химическим веществам и ультрафиолетовому свету, и могут оставаться жизнеспособными в течение длительных периодов времени. Он представляет особый интерес для Всемирной организации здравоохранения из-за ларвицидного действия некоторых штаммов против двух родов комаров ( Culex и Anopheles ) [2], более эффективных, чемBacillus thuringiensis , часто используемый в качестве биологического средства борьбы с вредителями . Клетки L. sphaericus в вегетативном состоянии также эффективны противличинок Aedes aegypti [3] , важного переносчикавирусов желтой лихорадки и денге .
Lysinibacillus sphaericus | |
---|---|
Научная классификация | |
Королевство: | |
Тип: | |
Класс: | |
Заказ: | |
Семья: | |
Род: | Лизинибациллы |
Разновидность: | L. sphaericus |
Биномиальное имя | |
Lysinibacillus sphaericus |
L. sphaericus имеет пять групп гомологии (IV), при этом группа II подразделяется на подгруппы IIA и IIB. [4] Из-за низкого уровня гомологии между группами было высказано предположение, что каждая из них может представлять отдельный вид , но из-за отсутствия исследований по этой теме все остаются обозначенными как L. sphaericus .
Классификация
Реклассификация из Bacillus sphaericus в Lysinibacillus sphaericus основана на том факте, что род Lysinibacillus , в отличие от типовых видов рода Bacillus , содержит пептидогликан с лизином , аспарагиновой кислотой , аланином и глутаминовой кислотой . [1]
Биологическая борьба с вредителями
Энтомопатогенные штаммы находятся в подгруппе гомологии IIA, тем не менее, эта группа содержит также непатогенные изоляты. Инсектицидная активность некоторых штаммов L. sphaericus была впервые обнаружена в 1965 году, и дальнейшие исследования показали, что комары являются основной мишенью этой бактерии. Имеются сообщения об активности против других организмов, таких как нематода Trichostrongylus colubriformis, для которых он оказывает смертельное воздействие на яйца. [5] Он имеет важное значение в программах борьбы с комарами во всем мире и обладает высокой специфичностью против личинок комаров, а также безопасен для млекопитающих , рыб , птиц и недиптерных насекомых . [2]
Штаммы с высокой токсичностью продуцируют во время споруляции бинарный токсин, состоящий из белков BinA (42 кДа ) и BinB ( 51 кДа ) , которые являются основным инсектицидным компонентом. Белок BinB действует путем связывания с рецептором в эпителиальных клетках средней кишки, облегчая проникновение BinA, который вызывает лизис клеток . [6] После попадания в организм личинок эти белки растворяются в кишечнике и подвергаются протеолизу с образованием активных производных с более низким молекулярным весом . Вегетативные клетки как высокотоксичных, так и низкотоксичных штаммов продуцируют токсины Mtx1, Mtx2 и Mtx3 , но Mtx1 и Mtx2 расщепляются протеазами во время стационарной фазы , что делает их не обнаруживаемыми в спорулированных культурах. [7] Кроме того, наличие генов и белков бинарных токсинов было определено у 18 патогенных штаммов. [8] Штаммы OT4b.2, OT4b.20, OT4b.25, OT4b.26 и OT4b.58 оказались столь же токсичными, как и споры эталонного штамма ВОЗ 2362, в отношении личинок C. quinquefasciatus . [9]
Биоремедиация
Тяжелые металлы
Биоремедиация потенциал Л. sphaericus был широко изучен: штаммы с хроматом емкостью восстановления были выделены из различных загрязненных сред и , естественно , металл-богатых почв. [10] Штамм JG-A12, изолирован от урана -mining отвалов в Германии, также способен обратимо связывание алюминия , кадмий , медь , свинец и уран . [11] Различные исследования показали, что эта способность обусловлена наличием белковой поверхности, покрывающей эти клетки , называемой S-слоем , которая способна связывать большие количества тяжелых металлов в солевых растворах . [12] биотехнологический потенциал среди колумбийских изолят IV (4) 10 и OT4b.31 показал металлические тяжелые биосорбции в живых и мертвых биомассы . [13] Штамм CBAM5 L. sphaericus показал устойчивость к 200 мМ мышьяка, что можно объяснить присутствием гена арсенатредуктазы . [14]
Рекомендации
- ^ а б Ахмед, Ифтихар; Ёкота, Акира; Ямазоэ, Ацуши; Фудзивара, Тору (2007). «Предложение Lysinibacillus boronitolerans gen. Nov. Sp. Nov. И перенос Bacillus fusiformis на Lysinibacillus fusiformis comb. Nov. И Bacillus sphaericus на Lysinibacillus sphaericus comb. Nov.» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 57 (5): 1117–1125. DOI : 10.1099 / ijs.0.63867-0 . PMID 17473269 .
- ^ а б Берри, Колин (2012-01-01). «Бактерия, Lysinibacillus sphaericus, как возбудитель насекомых». Журнал патологии беспозвоночных . 109 (1): 1–10. DOI : 10.1016 / j.jip.2011.11.008 . PMID 22137877 .
- ^ Сантана-Мартинес, JC; Silva, JJ; Дуссан Дж. (Февраль 2019 г.). «Эффективность Lysinibacillus sphaericus против смешанных культур полевых и лабораторных личинок Aedes aegypti и Culex quinquefasciatus». Бюллетень энтомологических исследований . 109 (1): 111–118. DOI : 10.1017 / S0007485318000342 . PMID 29784071 .
- ^ КРИЧ, ВИРДЖИНИЯ К .; ДЖОНСОН, ДЖОН Л .; ЮСТЕН, АЛЛАН А. (1980). «Гомологии дезоксирибонуклеиновой кислоты среди штаммов Bacillus sphaericus» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 30 (2): 476–484. DOI : 10.1099 / 00207713-30-2-476 .
- ^ Боун, Леон В .; Тинелли, Регина (1987-12-01). «Trichostrongylus colubriformis: Ларвицидная активность токсичных экстрактов спор Bacillus sphaericus (штамм 1593)». Экспериментальная паразитология . 64 (3): 514–516. DOI : 10.1016 / 0014-4894 (87) 90066-X . PMID 3678452 .
- ^ Baumann, P; Кларк, Массачусетс; Бауманн, Л; Broadwell, AH (сентябрь 1991 г.). «Bacillus sphaericus как возбудитель комаров: свойства организма и его токсины» . Микробиологические обзоры . 55 (3): 425–436. DOI : 10.1128 / MR.55.3.425-436.1991 . ISSN 0146-0749 . PMC 372827 . PMID 1682792 .
- ^ Танабалу, Т; Портер, AG (ноябрь 1995 г.). «Эффективная экспрессия москитоцидного токсина мощностью 100 килодальтон в протеазо-дефицитных рекомбинантных Bacillus sphaericus» . Прикладная и экологическая микробиология . 61 (11): 4031–4036. DOI : 10,1128 / AEM.61.11.4031-4036.1995 . ISSN 0099-2240 . PMC 167711 . PMID 8526518 .
- ^ "Revista Colombiana de Biotecnología" . Revista Colombiana de Biotecnología . 2014. doi : 10.15446 / rev.colomb.biote .
- ^ Lozano, Lucía C .; Дуссан, Дженни (1 августа 2013 г.). «Металлоустойчивость и ларвицидная активность Lysinibacillus sphaericus». Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии . 29 (8): 1383–1389. DOI : 10.1007 / s11274-013-1301-9 . ISSN 0959-3993 . PMID 23504213 .
- ^ DESAI, C; ДЖЕЙН, К; МАДАМВАР, Д. (2008). «Оценка потенциала восстановления Cr (VI) in vitro в цитозольных экстрактах трех аборигенных Bacillus sp., Выделенных с промышленных свалок, загрязненных Cr (VI)». Биоресурсные технологии . 99 (14): 6059–6069. DOI : 10.1016 / j.biortech.2007.12.046 . ISSN 0960-8524 . PMID 18255287 .
- ^ Селенская-Побелл, Соня; Панак, Петра; Митева, Ваня; Будаков, Иво; Бернхард, Герт; Ницше, Хейно (1999-05-01). «Избирательное накопление тяжелых металлов тремя аборигенными штаммами Bacillus, B. cereus, B. megaterium и B. sphaericus, из дренажных вод отвала урановых отходов» . FEMS Microbiology Ecology . 29 (1): 59–67. DOI : 10.1111 / j.1574-6941.1999.tb00598.x . ISSN 0168-6496 .
- ^ Sleytr, Uwe B; Дьёрвари, Эрика; Пум, Дитмар (01.09.2003). «Кристаллизация белковых решеток S-слоя на поверхностях и границах раздела». Прогресс в органических покрытиях . Keystone 2002. 47 (3): 279–287. DOI : 10.1016 / S0300-9440 (03) 00143-7 .
- ^ Веласкес, Лина; Дуссан, Дженни (15 августа 2009 г.). «Биосорбция и биоаккумуляция тяжелых металлов на мертвой и живой биомассе Bacillus sphaericus». Журнал опасных материалов . 167 (1): 713–716. DOI : 10.1016 / j.jhazmat.2009.01.044 . PMID 19201532 .
- ^ Виллегас-Торрес, Мария Ф .; Бедоя-Рейна, Оскар К .; Салазар, Камило; Вивес-Флорез, Марта Дж .; Дуссан, Дженни (01.01.2011). «Горизонтальный перенос гена arsC среди микроорганизмов, выделенных из почвы, загрязненной мышьяком». Международный биоразложение и биоразложение . 65 (1): 147–152. DOI : 10.1016 / j.ibiod.2010.10.007 .
Внешние ссылки
- Типовой штамм Lysinibacillus sphaericus в Bac Dive - база метаданных по бактериальному разнообразию