Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с плесенью слизи .

Миксобактерии
Myxococcus xanthus.png
Myxococcus xanthus
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Протеобактерии
Учебный класс:
Дельтапротеобактерии
Заказ:
Myxococcales

В миксобактерии ( « слизь бактерий ») представляют собой группу бактерий , которые в основном живут в почве и питаются нерастворимых органических веществ. У миксобактерий очень большие геномы по сравнению с другими бактериями, например, 9–10 миллионов нуклеотидов, за исключением Anaeromyxobacter [1] и Vulgatibacter . [2] Один из видов миксобактерий, Minicystis rosea , [3] имеет самый крупный из известных бактериальных геномов, содержащий более 16 миллионов нуклеотидов. На втором месте находится еще одна миксобактерия - Sorangium cellulosum . [4] [5]Миксобактерии включены среди дельта - группы из протеобактерий , большой таксона грамотрицательных форм.

Миксобактерии могут двигаться, скользя . [6] Обычно они путешествуют стаями (также известными как волчьи стаи ), содержащими множество клеток, удерживаемых вместе межклеточными молекулярными сигналами . Индивидуумы получают выгоду от агрегации, поскольку она позволяет накапливать внеклеточные ферменты , которые используются для переваривания пищи; это, в свою очередь, увеличивает эффективность кормления. Миксобактерии производят ряд биомедицинских и промышленных химикатов, таких как антибиотики , и экспортируют эти химические вещества за пределы клетки. [7]

Миксобактерии используются для изучения производства полисахаридов в грамотрицательных бактериях, таких как модель Myxococcus Xanthus, которая имеет четыре различных механизма [8] секреции полисахаридов, и где в 2020 году был обнаружен новый механизм Wzx / Wzy, производящий новый полисахарид [8].

Миксобактерии также хорошие модели для изучения многоклеточности в бактериальном мире. [9]

Жизненный цикл [ править ]

Когда питательных веществ не хватает, миксобактериальные клетки собираются в плодовые тела (не путать с таковыми у грибов ), процесс, который долгое время считался опосредованным хемотаксисом, но теперь считается функцией формы контактно-опосредованной передачи сигналов. [10] [11] Эти плодовые тела могут принимать разные формы и цвета, в зависимости от вида. Внутри плодовых тел клетки начинаются как вегетативные клетки стержневидной формы и развиваются в округлые миксоспоры с толстыми клеточными стенками. Эти миксоспоры, аналогичные спорам других организмов, с большей вероятностью выживут до тех пор, пока питательных веществ не станет больше. Считается, что процесс плодоношения приносит пользу миксобактериям, обеспечивая рост клеток.возобновляется группой (роем) миксобактерий, а не отдельными клетками. Подобные жизненные циклы развиваются у некоторых амеб , называемых клеточными слизевыми плесневыми грибами .

На молекулярном уровне начало развития плодовых тел у Myxococcus xanthus регулируется мРНК Pxr . [12] [13]

Миксобактерии, такие как Myxococcus xanthus и Stigmatella aurantiaca , используются в качестве модельных организмов для изучения развития.

Различные виды миксобактерий, изображенные Роландом Такстером в 1892 году: Chondromyces crocatus (фиг. 1–11), Stigmatella aurantiaca (фиг. 12–19 и 25-28), Melittangium lichenicola (фиг. 20–23), Archangium gephyra (рис. 24), Myxococcus coralloides (фиг. 29-33), Polyangium vitellinum (фиг. 34-36) и Myxococcus fulvus (фиг. 37-41). Такстер был первым систематиком, признавшим бактериальную природу миксобактерий. Раньше их ошибочно относили к грибам несовершенного вида .

[14]


Клиническое использование [ править ]

Метаболиты, секретируемые Sorangium cellulosum, известные как эпотилоны , обладают противоопухолевой активностью. Это привело к разработке аналогов, имитирующих его активность. Один из таких аналогов, известный как иксабепилон, является химиотерапевтическим средством, одобренным Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США для лечения метастатического рака груди . [15]

Известно также, что миксобактерии продуцируют гефироновую кислоту , ингибитор синтеза эукариотического белка и потенциальный агент химиотерапии рака. [16]


Ссылки [ править ]

  1. ↑ Thomas SH, Wagner RD, Arakaki AK, Skolnick J, Kirby JR, Shimkets LJ, Sanford RA, Löffler FE (май 2008 г.). «Мозаичный геном штамма Anaeromyxobacter dehalogenans 2CP-C предполагает наличие общего аэробного предка дельта-протеобактерий» . PLoS ONE . 3 (5): e2103. DOI : 10.1371 / journal.pone.0002103 . PMC  2330069 . PMID  18461135 .
  2. ^ "Vulgatibacter incptus штамм DSM 27710, полный геном" . 2015-08-19. Cite journal requires |journal= (help)
  3. ^ "Minicystis rosea штамм DSM 24000, полный геном" . 2017-01-04. Cite journal requires |journal= (help)
  4. ^ Schneiker S, Perlova O, Kaiser O, Gerth K, Alici A, Altmeyer MO, et al. (Ноябрь 2007 г.). «Полная последовательность генома миксобактерии Sorangium cellulosum» . Nat. Biotechnol . 25 (11): 1281–9. DOI : 10.1038 / nbt1354 . PMID 17965706 . 
  5. ^ Land M, Hauser L, Jun SR, Nookaew I, Leuze MR, Ahn TH, Karpinets T, Lund O, Kora G, Wassenaar T, Poudel S, Ussery DW (март 2015). «Выводы за 20 лет секвенирования бактериального генома» . Функц. Интегр. Геномика . 15 (2): 141–61. DOI : 10.1007 / s10142-015-0433-4 . PMC 4361730 . PMID 25722247 .  
  6. ^ Mauriello Е.М., Миньо Т, Z Ян, Зусман ДР (июнь 2010 г.). «Возвращение к скользящей подвижности: как миксобактерии передвигаются без жгутиков?» . Microbiol. Мол. Биол. Ред . 74 (2): 229–49. DOI : 10.1128 / MMBR.00043-09 . PMC 2884410 . PMID 20508248 .  
  7. Перейти ↑ Reichenbach H (сентябрь 2001 г.). «Миксобактерии - продуценты новых биологически активных веществ». J. Ind. Microbiol. Biotechnol . 27 (3): 149–56. DOI : 10.1038 / sj.jim.7000025 . PMID 11780785 . 
  8. ^ a b Ислам С.Т., Вергара Альварес I, Саиди Ф., Гусеппи А., Виноградов Э., Шарма Г. и др. (Июнь 2020 г.). «Модуляция бактериальной многоклеточности посредством пространственно-специфической секреции полисахаридов» . PLoS Биология . 18 (6): e3000728. DOI : 10.1371 / journal.pbio.3000728 . PMC 7310880 . PMID 32516311 .  
  9. ^ Ислам ST, Вергара Альварес I, Саиди Ф, Гусеппи А, Виноградов Э., Шарма Г и др. (Июнь 2020 г.). «Модуляция бактериальной многоклеточности посредством пространственно-специфической секреции полисахаридов» . PLoS Биология . 18 (6): e3000728. DOI : 10.1371 / journal.pbio.3000728 . PMC 7310880 . PMID 32516311 .  
  10. ^ Kiskowski MA, Цзян Y, Альбер MS (декабрь 2004). «Роль ручьев в формировании агрегатов миксобактерий». Phys Biol . 1 (3–4): 173–83. DOI : 10.1088 / 1478-3967 / 1/3/005 . PMID 16204837 . 
  11. ^ Созинова O, Цзян Y, Kaiser D, Альбер M (август 2005). «Трехмерная модель агрегации миксобактерий посредством контактно-опосредованных взаимодействий» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 102 (32): 11308–12. DOI : 10.1073 / pnas.0504259102 . PMC 1183571 . PMID 16061806 .  
  12. ^ Ю. YT, Юань X, Velicer GJ (май 2010). «Адаптивная эволюция мРНК, которая контролирует развитие Myxococcus» . Наука . 328 (5981): 993. DOI : 10.1126 / science.1187200 . PMC 3027070 . PMID 20489016 .  
  13. ^ Fiegna F, Ю. YT, Kadam С.В., Velicer GJ (май 2006). «Эволюция обязательного социального мошенника в более совершенного сотрудника». Природа . 441 (7091): 310–4. DOI : 10,1038 / природа04677 . PMID 16710413 . 
  14. ^ Такстер R (1892). «О Myxobacteriaceæ, новом отряде шизомицетов» . Ботанический вестник . 17 (12): 389–406. DOI : 10.1086 / 326866 . ISSN 0006-8071 . 
  15. ^ «Утверждение FDA для иксабепилона» . Национальный институт рака .
  16. ^ Асс F, H Steinmetz, Höfle G, Рейхенбах H (январь 1995). «Гефироновая кислота, новый ингибитор синтеза эукариотических белков из Archangium gephyra (миксобактерии). Производство, выделение, физико-химические и биологические свойства и механизм действия» . J. Antibiot . 48 (1): 21–5. DOI : 10,7164 / antibiotics.48.21 . PMID 7868385 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Веб-страница миксобактерий
  • Schwarmentwicklung und Morphogenese bei Myxobakterien на YouTube
  • Миксобактерии образуют плодовые тела на YouTube
  • Myxococcus xanthus охотится на колонию E. coli на YouTube