В микробиологии плеоморфизм (от древнегреческого πλέω- , pléō , «больше» и -μορφή , морфа , форма) - это способность некоторых микроорганизмов изменять свою морфологию, биологические функции или репродуктивные режимы в ответ на условия окружающей среды. Плеоморфизм наблюдается у некоторых представителей семейства бактерий Deinococcaceae . [1] Современное определение плеоморфизма в контексте бактериологии основано на изменении морфологии или функциональных методов отдельной клетки, а не на наследственном изменении этих признаков, как считалось ранее. [1]
Бактерии [ править ]
В первые десятилетия 20-го века термин «плеоморфизм» использовался для обозначения идеи о том, что бактерии резко меняют морфологию, биологические системы или репродуктивные методы в соответствии с сигналами окружающей среды. Это утверждение вызвало споры среди микробиологов того времени и разделило их на две школы: мономорфисты, которые выступали против этого утверждения, и плеоморфисты, такие как Антуан Бешан , Эрнст Альмквист , Гюнтер Эндерлейн , Альберт Кальметт , [2] Гастонс Нессенс, Роял Раймонд. Райф и Лида Маттман, поддержавшие эту позицию. Согласно журнальной статье Милтона Уэйнрайта 1997 г., британский микробиолог, плеоморфизм бактерий не получил широкого признания среди современных микробиологов того времени. [3]
Мономорфная теория, поддерживаемая Луи Пастером , Рудольфом Вирховым , Фердинандом Коном и Робертом Кохом , стала доминирующей парадигмой в современной медицинской науке: в настоящее время почти повсеместно признано, что каждая бактериальная клетка происходит из ранее существовавшей клетки практически того же типа. размер и форма. Однако недавно было показано, что некоторые бактерии способны резко менять форму.
Сергей Виноградский занял среднюю позицию в споре о плеоморфизме. Он согласился с мономорфной школой мысли, но не согласился с некоторыми основополагающими микробиологическими убеждениями, которых придерживались выдающиеся мономорфисты Кон и Кох. [4] Виноградский опубликовал обзор литературы под названием «Доктрина плеоморфизма в бактериологии», в котором он попытался объяснить плеоморфные дебаты, выявив фундаментальные ошибки в аргументах каждой стороны. [5] Виноградский утверждал, что плеоморфисты Наэгли и Цопф были неспособны воспринимать существование бактериальных морфологических классов, и что Кон и Кох, в рамках своих собственных предположений, игнорируют виды морфологически изменчивых бактерий, которые не могут расти в аксенических условиях.культур. [5] Виноградский объяснил восприятие плеоморфных бактерий как бактерий, проходящих различные стадии в рамках цикла развития, тем самым предоставив фундаментальную структуру теории морфологии, основанной на концепции динамического отклонения от морфологического типа или биотипа .
Хотя плеоморфные дебаты все еще существуют до некоторой степени в своей первоначальной форме, они преимущественно были изменены на обсуждение методов, эволюционного начала и практического применения плеоморфизма. [6] Многие современные ученые рассматривают плеоморфизм либо как реакцию бактерии на давление, оказываемое факторами окружающей среды, такими как бактерии, выделяющие антигенные маркеры в присутствии антибиотиков , либо как явление, при котором бактерии последовательно развивают более сложные формы. [6] Гипотеза, называемая «плеоморфной проволюцией», составляющая «амбиморфную парадигму» Стюарта Грейса, принимает во внимание обе эти теории. [6]
Несмотря на то, что недавно было показано , что некоторые бактерии способны кардинально изменить форму, pleomorphy остается спорным понятием. Хорошо принятым примером плеоморфизма является Helicobacter pylori , который существует как в форме спирали (классифицируется как изогнутый стержень), так и в форме коккоида. [7] Legionella pneumophila , вид внутриклеточных бактерий-паразитов, ответственных за болезнь легионеров , как было замечено, дифференцируются в рамках разнородной сети. [8] Роды Corynebacterium [9] и Coccobacillus [10] были обозначены как плеоморфные роды, дифтероидные бациллы.были классифицированы как плеоморфные нозокомиальные бактерии . [11] Кроме того, в одном исследовании, посвященном агентам, вызывающим неинфекционное заболевание, было обнаружено, что плеоморфные бактерии существуют в крови здоровых людей. [12]
Одним из факторов, влияющих на плеоморфизм некоторых бактерий, является их питание. Например, было показано , что бактерия Deinococcus radiodurans проявляет плеоморфизм в отношении различий в содержании питательных веществ в окружающей среде. [1]
Вирусы [ править ]
В вирионы некоторых вирусов иногда проявляет плеоморфизм, в том смысле , что их внешний вид может меняться. Однако это не настоящий плеоморфизм, поскольку отдельные вирионы не меняют форму, а сменяются вирионами другой формы. Одним из примеров являются бактериальные вирусы семейства Plasmaviridae . [13] Группа вирусов галоархей также демонстрирует плеоморфизм. [14]
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Джоши HM, Толети RS (2009). «Питание, индуцированное плеоморфизмом и почкованием репродукции у Deinococcus radiodurans » . BMC Research Notes . 2 : 123. DOI : 10,1186 / 1756-0500-2-123 . PMC 2714317 . PMID 19583846 .
- ^ Фельдберг, Джорджина (1995). Болезнь и класс: туберкулез и формирование современного североамериканского общества . Издательство Университета Рутгерса. ISBN 978-0-8135-2218-0.
- Перейти ↑ Wainwright, M. (1997). «Экстремальный плеоморфизм и жизненный цикл бактерий: забытый спор». Перспективы биологии и медицины . 40 (3): 407–414. DOI : 10,1353 / pbm.1997.0038 .
- Перейти ↑ Penn, M Dworkin, M (июнь 1976 г.). Роберт Кох и два видения микробиологии . OCLC 679603238 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ a b ВИНОГРАДСКИЙ С. (май 1937 г.). «Доктрина плеоморфизма в бактериологии». Почвоведение . 43 (5): 327–340. Bibcode : 1937SoilS..43..327W . DOI : 10.1097 / 00010694-193705000-00001 . ISSN 0038-075X .
- ^ a b c Грейс, Стюарт (2001). "Теория плеоморфной проволюции: пересмотр ереси спонтанного зарождения" (PDF) . Группа исследований естественной философии .
- ^ Андерсен, Лейф Персиваль; Расмуссен, Одинокий (июль 2009 г.). «Хеликобактер пилори-коккоидные формы и образование биопленок» . FEMS Иммунология и медицинская микробиология . 56 (2): 112–115. DOI : 10.1111 / j.1574-695x.2009.00556.x . ISSN 0928-8244 . PMID 19453756 .
- ^ Робертсон, Питер; Абдельхади, Хани; Gardu ± o, Рафаэль А. (2014-12-22). "Многие формы в плеоморфной бактериальной pathogenâ €" Сеть развития легионелл» . Frontiers в микробиологии . 5 : 670. DOI : 10,3389 / fmicb.2014.00670 . ISSN 1664-302X . PMC 4273665 . PMID 25566200 .
- ^ Койл, МБ; Липский, Б.А. (июль 1990 г.). «Коринеформные бактерии при инфекционных заболеваниях: клинико-лабораторные аспекты» . Обзоры клинической микробиологии . 3 (3): 227–246. DOI : 10,1128 / cmr.3.3.227 . ISSN 0893-8512 . PMC 358157 . PMID 2116939 .
- ^ Розенталь, Кен S .; Тан, Майкл Дж (2011), "грамотрицательные кокки и коккобацилл", беглый обзор микробиология и иммунология , Elsevier, стр 85-89,. Дои : 10.1016 / b978-0-323-06938-0.00012-8 , ISBN 978-0-323-06938-0
- ^ Chandra, РЕШЙ (2016). «Дифтероиды - важные внутрибольничные возбудители» . Журнал клинико-диагностических исследований . 10 (12): DC28 – DC31. DOI : 10.7860 / JCDR / 2016 / 19098.9043 . ISSN 2249-782X . PMC 5296432 . PMID 28208859 .
- ^ Маклафлин, Ричард В. Вали, Ходжатолла Лау, Питер К.К. Палфри, Роджер Г.Е. Де Чиччо, Анджела Сироис, Марк Ахмад, Дарахшан Виллемур, Ричард Дерозье, Марсель Чан, Эдди К.С. Есть ли в крови здоровых людей естественные плеоморфные бактерии? . Американское общество микробиологии. OCLC 679258190 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Настольная энциклопедия общей вирусологии . Бостон: Academic Press. 2009. с. 254. ISBN 978-0-12-375146-1.
- ^ Senčilo, Ана; Паулин, Ларс; Келлнер, Стефани; Хелм, Марк; Ройне, Элина (06.03.2012). «Родственные галоархейные плеоморфные вирусы содержат разные типы генома» . Исследования нуклеиновых кислот . 40 (12): 5523–5534. DOI : 10.1093 / NAR / gks215 . ISSN 1362-4962 . PMC 3384331 . PMID 22396526 .
