Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Bdellovibrio
Срез электронной криотомограммы клетки Bdellovibrio bacteriovorus.jpg
Центральный срез криотомограммы интактной клетки Bdellovibrio bacteriovorus . Шкала шкалы 200 нм
Научная классификация редактировать
Домен:Бактерии
Тип:Протеобактерии
Учебный класс:Олигофлексия
Заказ:Bdellovibrionales
Семья:Bdellovibrionaceae
Род:Bdellovibrio
Разновидность:
B. bacteriovorus
Биномиальное имя
Bdellovibrio bacteriovorus

Bdellovibrio является родом из грамотрицательных , облигатных аэробных бактерий . Одной из наиболее примечательных характеристик этого рода является то, что члены могут охотиться на других грамотрицательных бактерий и питаться биополимерами , например белками и нуклеиновыми кислотами, своих хозяев. У них два образа жизни: зависимая от хозяина, очень подвижная фаза, «фаза атаки», в которой они образуют «бделлопласты» в своих бактериях-хозяевах; и медленнорастущая форма неправильной формы, не зависящая от хозяина.

Bdellovibrio bacteriovorus [ править ]

Наиболее хорошо изученным из них является Bdellovibrio bacteriovorus , который в природе встречается почти исключительно в зависимости от хозяина. В этой форме атаки свободного плавания после поиска жертвы с помощью пилей, она проникает сквозь внешнюю мембрану хозяина / клеточную стенку пептидогликана и попадает в периплазматическое пространство . Затем бактерия Bdellovibrio образует структуру, называемую бделлопластом . Этот бделлопласт создается, когда клетка-хозяин модифицируется и приобретает сферическую форму. Внутри бделлопласта пропадает единственный большой жгутик хищного бделловибриона. Затем клетка-хозяин быстро погибает, позволяя молекулам свободно проходить изнутри цитоплазмы хозяина в периплазму, а периплазма остается в ней.Бделловибрио для кормления. [1] Используя некоторые из этих молекул, Bdellovibrio создает защитную среду, укрепляя клеточную стенку пептидогликана хозяина, в котором он сейчас обитает, с помощью амидаз и транспептидаз . Примерно через 4 часа, в зависимости от температуры окружающей среды, Bdellovibrio резко увеличился в размерах благодаря этому питанию. Он делится для репликации, а затем уходит в результате окончательного лизиса клеточной стенки и мембран хозяина. Недавно появившийся Bdellovibrioиспользуйте свои недавно выросшие мощные жгутики, чтобы уплыть и найти следующего подходящего хозяина. Из-за этой прерывистой стадии бделлопласта и кратковременной паразитарной фазы (15-20 минут) бделловибрион может считаться бактериальным хищником или паразитом.

Bdellovibrio bacteriovorus был впервые описан Столпом и Петцольдом в 1962 году. В 2012 году еще один представитель вида Bdellovibrio был идентифицирован « Bdellovibrio tiberius» из реки Тибр. [2] Этот вид более способен к росту независимо от хозяина.

Мало что известно о Bdellovibrio exovorus , [3] экстра-паразитарные Bdellovibrio, который не может войти в свою жертву, и не образует Bdelloplasts.

Внешний вид [ править ]

Под световым микроскопом зависимый от хозяина Bdellovibrio выглядит как подвижный стержень в форме запятой размером примерно 0,3–0,5 на 0,5–1,4  мкм с едва различимым жгутиком . Бделловибрио проявляется в виде растущего прозрачного налета на «лужайке» с кишечной палочкой . Примечательно, что у Bdellovibrio есть оболочка, покрывающая его жгутик - редкая особенность для бактерий. Движение жгутиков прекращается, как только Bdellovibrio проникает в свою жертву, и затем жгутики сбрасываются.

Независимые от хозяина Bdellovibrio кажутся аморфными и крупнее, чем хищная фаза.

Условия культуры [ править ]

B. bacteriovorus повсеместно встречается в природе и в искусственных средах обитания. Они были обнаружены в образцах почвы, ризосфере корней растений, реках, океанах, сточных водах, кишечниках и фекалиях птиц и млекопитающих и даже в раковинах устриц и жабрах крабов. [4] B. bacteriovorus могут процветать практически в любой среде обитания, общие требования заключаются в том, что в окружающей среде должен присутствовать кислород и некоторые другие грамотрицательные бактерии. Оптимальная температура составляет 28–30 ° C, что делает B. bacteriovorus мезофилом. Бделловибрио выращивают в лаборатории в стационарной фазе HI (независимой от хозяина) при 29 ° C на агаре с дрожжевым пептонным бульоном . Хозяин-зависимые (хищные) культуры выращивают с популяциейE. coli S-17 при 29 ° C в течение 16 часов. [2] Их также можно культивировать с использованием покрытий YPSC (дрожжевой экстракт, пептон, ацетат натрия, хлорид кальция) или лизатов добычи . [ необходима цитата ]

Жизненный цикл и паразитизм [ править ]

Жизненный цикл Bdellovibrio. Bdellovibrio прикрепляется к грамотрицательной бактерии после контакта и проникает в периплазматическое пространство жертвы. При попадании внутрь происходит удлинение, и клетки-потомки высвобождаются в течение 4 часов. [5]

Клетки бделловибриона могут плавать со скоростью 160 мкм / с, что в 100 раз превышает их длину тела в секунду. Он плавает, используя один полярный жгутик в оболочке с характерной формой волны демпфированной нити . Бделловибрион атакует другие грамотрицательные бактерии, прикрепляясь к внешней мембране клетки-жертвы и слою пептидогликана , после чего он создает небольшое отверстие во внешней мембране. Затем клетка Bdellovibrio попадает в периплазматическое пространство хозяина . Он остается прикрепленным к нему обратимо на короткий период «узнавания».

После периода узнавания он необратимо прикрепляется через полюс напротив жгутика. Оказавшись внутри периплазмы, клетка Bdellovibrio закрывает отверстие в мембране и преобразует клетку-хозяин в сферическую морфологию, это происходит из-за секреции L, D-транспептидаз, которые расщепляют пептидогликан и, следовательно, заставляют клетку становиться аморфной. Образовавшийся двухклеточный комплекс называется бделлопластом. Bdellovibrio клетка использует гидролитические ферменты , чтобы сломать молекулы клеток - хозяев, которые он использует , чтобы расти filamentously. Когда питательные вещества клетки-хозяина истощаются, волокна разделяются, образуя потомство Bdellovibrios.. Потомство становится подвижным до того, как лизирует клетку-хозяин и попадает в окружающую среду. Полный жизненный цикл занимает от трех до четырех часов и дает в среднем 3–6 клеток-потомков от одной E. coli или до 90 от более крупной добычи, такой как нитчатая E. coli . [6]

Мишени видов Bdellovibrio , включая Vibrio vulnificus , могут подвергаться сочетанной инфекции Bdellovibrio и бактериофагом . [7] Хотя считается, что округление добычи Bdellovibrio было разработано для уменьшения коинфекции нескольких Bdellovibrio , более крупная добыча, которая не округляется, может быть инфицирована несколькими Bdello.

Геномика [ править ]

Геном Bdellovibrio bacteriovorus HD100 был секвенирован в 2004 году. [8] Геном HD100 имеет длину 3 782 950 нуклеотидов , что больше, чем ожидалось, учитывая его небольшой размер. [9]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Риттенберг SC, Шило M (апрель 1970). «Раннее повреждение хозяина в инфекционном цикле Bdellovibrio bacteriovorus» . Журнал бактериологии . 102 (1): 149–60. PMC  284981 . PMID  4908670 .
  2. ^ a b Хобли Л., Лернер Т.Р., Уильямс Л.Э., Ламберт С., Тилль Р., Милнер Д.С. и др. (Ноябрь 2012 г.). «Анализ генома одновременно хищного и независимого от добычи, нового Bdellovibrio bacteriovorus из реки Тибр, поддерживает in silico предсказания как древнего, так и недавнего латерального переноса генов от различных бактерий» . BMC Genomics . 13 : 670. DOI : 10.1186 / 1471-2164-13-670 . PMC 3539863 . PMID 23181807 .  
  3. ^ Коваль SF, Хайнс SH, Flannagan RS, Пастернак Z, Давыдов Y, Jurkevitch E (январь 2013). «Bdellovibrio exovorus sp. Nov., Новый хищник Caulobacter crescentus» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 63 (1): 146–151. DOI : 10.1099 / ijs.0.039701-0 . PMID 22368169 . 
  4. Перейти ↑ Shemesh, Y. (2003). «Маленький ест большой: экология и разнообразие Bdellovibrio и подобных организмов, и их динамика во взаимодействиях хищник-жертва». Агрономия . 23 : 433–439.
  5. ↑ Мэдиган, Майкл Т. (7 января 2011 г.). Брок Биология микроорганизмов (Глобальный ред.). Pearson Education. ISBN 978-0-321-73551-5.
  6. ^ Strauch, E .; Beck, S .; Аппель, Б. (2007). «Bdellovibrio и подобные организмы: потенциальные источники новых биохимических веществ и терапевтических агентов?». Хищные прокариоты . Монографии по микробиологии. 4 . п. 131. DOI : 10.1007 / 7171_2006_055 . ISBN 978-3-540-38577-6.
  7. ^ Чен, H .; Уильямс, HN (2012). «Разделение добычи: совместное заражение бактерии вирусом и прокариотическим хищником» . mBio . 3 (2): e00051-12. DOI : 10,1128 / mBio.00051-12 . PMC 3345577 . PMID 22511350 .  
  8. ^ Рендулич S, Jagtap Р, Rosinus А, Эппингер М, Цуг С, Ланц С, Н Келлера, Ламберт С, Эванс КДж, Goesmann А, Майер Ж, Sockett RE , Шустер СК (январь 2004). «Хищник разоблачен: жизненный цикл Bdellovibrio bacteriovorus с геномной точки зрения». Наука . 303 (5658): 689–692. DOI : 10.1126 / science.1093027 . PMID 14752164 . 
  9. ^ Тюдор, JJ; Макканн, член парламента (2007). «Геномный анализ и молекулярная биология хищных прокариот». Хищные прокариоты . Монографии по микробиологии. 4 . п. 153. DOI : 10.1007 / 7171_056 . ISBN 978-3-540-38577-6.

Внешние ссылки [ править ]

  • «Геном бделловибриона» .
  • «Типовой штамм Bdellovibrio bacteriovorus в Bac Dive » . База метаданных по бактериальному разнообразию .