Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Pseudomonas fluorescens
Pseudomonas fluorescens на TY-агаре (белый свет) .JPG
Pseudomonas fluorescens в белом свете
Pseudomonas fluorescens на TY-агаре (УФ-свет) .JPG
Та же пластина под УФ-светом
Научная классификация редактировать
Домен:Бактерии
Тип:Протеобактерии
Учебный класс:Гаммапротеобактерии
Заказ:Pseudomonadales
Семья:Pseudomonadaceae
Род:Псевдомонады
Видовая группа :Группа Pseudomonas fluorescens
Разновидность:
P. fluorescens
Биномиальное имя
Pseudomonas fluorescens
(Flügge 1886)
Мигула , 1895 г.
Тип штамма
ATCC 13525

CCUG 1253
CCEB 546
CFBP 2102
CIP 69,13
DSM 50090
JCM 5963
LMG 1794
NBRC 14160
NCCB 76040
NCIMB 9046
NCTC 10038
NRRL B-14678
VKM B-894

Синонимы

Bacillus Шогезсепз liquefaciens Флюгге 1886
Bacillus Шогезсепз Trevisan 1889 г.
Бактерия Шогезсепз (Trevisan 1889 г.) Леман и Neumann 1896
Liquidomonas Шогезсепз (Trevisan 1889 г.) Orla-Jensen 1909
Pseudomonas lemonnieri (Lasseur) Порода 1948
Pseudomonas schuylkilliensis Chester 1952
Pseudomonas washingtoniae (сосна) Elliott

Pseudomonas fluorescens - обычная грамотрицательная палочковидная бактерия . [1] Он принадлежит к роду Pseudomonas ; Анализ 16S рРНК, а также филогеномный анализ поместили P. fluorescens в группу P. fluorescens в пределах рода [2] [3], которому он дал свое название.

Общие характеристики [ править ]

Pseudomonas fluorescens имеет несколько жгутиков . У него чрезвычайно разносторонний обмен веществ , его можно найти в почве и воде. Это облигатный аэроб , но некоторые штаммы способны использовать нитрат вместо кислорода в качестве конечного акцептора электронов во время клеточного дыхания .

Оптимальная температура для роста P. флуоресцирующих 25-30 ° С . Он дает положительный результат теста на оксидазу . Это также несахаролитический вид бактерий.

Тепловые -затухающие липазы и протеазы получают P. Шогезсепз и другие подобные псевдомонад . [4] Эти ферменты вызывают молоко портиться, вызывая горечь, казеина пробой и липкость из - за производства слизи и коагуляции из белков . [5] [6]

Имя [ править ]

Слово Pseudomonas означает ложная единица, происходящее от греческих слов pseudēs ( греч . Ψευδής - ложь) и monas ( латинское : monas , от греческого: μονάς - единственная единица). Это слово использовалось в начале истории микробиологии для обозначения микробов . В конкретных именах Fluorescens относится к секреции микроба растворимого флуоресцентного пигмента под названием pyoverdin , который представляет собой тип сидерофора . [7]

Геномика [ править ]

Среди прочих были секвенированы известные штаммы P. fluorescens SBW25, [8] Pf-5 [9] и PfO-1 [10] .

Сравнительное геномное исследование (в 2020 году) проанализировало 494 полных генома из всего рода Pseudomonas , 25 из которых были аннотированы как P. fluorescens . [3] Филогеномный анализ ясно показал, что 25 штаммов, обозначенных как P. fluorescens , не образуют монофилетической группы. [3] Кроме того, их средние нуклеотидные идентичности не соответствовали критериям вида, так как они были очень разнообразными. Был сделан вывод, что P. fluorescens не является видом в строгом смысле слова, но его следует рассматривать как более широкую эволюционную группу или видовой комплекс, который включает в себя и другие виды. [3] Этот вывод согласуется с предыдущим анализом 107Виды Pseudomonas , использующие четыре основных гена «домашнего хозяйства», которые рассматривают P. fluorescens как расслабленный видовой комплекс. [11]

П. флуоресцирующий смягчены эволюционная группа , которая была определена в, [3] на основе рода phylogenomic дерева, состоит 96 геном и отображается высокими уровнями филогенетической неоднородности. Она включала множество видов, таких как Pseudomonas corrugata, Pseudomonas brassicacearum, Pseudomonas frederiksbergensis, Pseudomonas mandelii, Pseudomonas kribbensis, Pseudomonas koreensis, Pseudomonas mucidolens, Pseudomonas veronii, Pseudomonas Антарктида, Pseudomonas azotoformans, Pseudomonas trivialis, Pseudomonas lurida, Pseudomonas azotoformans, Pseudomonas poae, Pseudomonas libanensis, Pseudomonas synxantha и Pseudomonas orientalis . Ядровый протеом P. fluorescensгруппа насчитывала 1396 белков. Количество белка и содержание GC в штаммах группы P. fluorescens колебались между 4152–6678 (среднее: 5603) и 58,7–62% (среднее: 60,3%), соответственно. Другой сравнительный геномный анализ 71 генома P. fluorescens выявил восемь основных подгрупп и разработал набор из девяти генов в качестве маркеров для классификации внутри этой линии. [12]

Взаимодействие с Dictyostelium [ править ]

Есть два штамма Pseudomonas fluorescens, связанные с Dictyostelium discoideum . Один штамм служит источником пищи, а другой - нет. Основное генетическое различие между этими двумя штаммами - это мутация глобального гена-активатора, называемого gacA. Этот ген играет ключевую роль в регуляции генов; когда этот ген мутируется в штамме непищевых бактерий, он трансформируется в штамм пищевых бактерий. [13]

Свойства биоконтроля [ править ]

Некоторые штаммы P. fluorescens (например, CHA0 или Pf-5) обладают свойствами биоконтроля, защищая корни некоторых видов растений от паразитических грибов, таких как Fusarium или оомицет Pythium , а также некоторых нематод-фитофагов. [14]

Неясно, как именно достигаются свойства P. fluorescens по стимулированию роста растений ; теории включают:

  • Бактерии могут вызывать системную резистентность у растения-хозяина, поэтому оно может лучше противостоять атакам настоящего патогена.
  • Бактерии могут побеждать другие (патогенные) почвенные микробы, например сидерофоры , что дает конкурентное преимущество в поглощении железа.
  • Бактерии могут производить соединения, антагонистические другим почвенным микробам, такие как антибиотики феназинового типа или цианистый водород .

В частности, некоторые изоляты P. fluorescens продуцируют вторичный метаболит 2,4-диацетилфлороглюцин (2,4-DAPG), соединение, которое, как было установлено, отвечает за антифитопатогенные и биоконтролирующие свойства этих штаммов. [15] В PHL кластера генов кодирует факторы для 2,4-DAPG биосинтеза, регулирования, экспорта и деградации. Восемь генов, phlHGFACBDE , аннотированы в этом кластере и организационно консервативны в штаммах P. fluorescens, продуцирующих 2,4-DAPG . Из этих генов phlD кодирует поликетидсинтазу III типа, представляющую ключевой биосинтетический фактор для продукции 2,4-DAPG. PhlDпроявляет сходство с халкон-синтазами растений и, как предполагается, происходит в результате горизонтального переноса генов . [16] Филогенетический и геномный анализ, однако, показал, что весь кластер генов phl является предком P. fluorescens , многие штаммы утратили эту способность и существуют в разных геномных регионах среди штаммов. [17]

Некоторые экспериментальные данные подтверждают все эти теории при определенных условиях; хороший обзор темы написан Haas и Defago. [18]

Некоторые штаммы P. fluorescens , такие как Pf-5 и JL3985, развили естественную устойчивость к ампициллину и стрептомицину . [19] Эти антибиотики регулярно используются в биологических исследованиях в качестве инструмента селективного давления, способствующего экспрессии плазмид .

Штамм, обозначенный как Pf-CL145A, оказался многообещающим решением для борьбы с инвазивными мидиями зебры и мидиями квагги ( Dreissena ). Этот штамм бактерий представляет собой изолят окружающей среды, способный убить> 90% этих мидий путем интоксикации (то есть не инфекции) в результате естественного продукта (ов), связанного с их клеточными стенками, и мертвых клеток Pf-145A, убивающих мидии. равно как и живые клетки. [20] После проглатывания бактериальных клеток гибель мидий наступает после лизиса и некроза пищеварительной железы и слущивания эпителия желудка. [21] На сегодняшний день исследования показывают очень высокую специфичность к мидиям зебры и квагги с низким риском нецелевого воздействия. [22] Pf-CL145A в настоящее время продается под названием Zequanox с мертвыми бактериальными клетками в качестве активного ингредиента.

Недавние результаты показали производство фитогормонов цитокининов по P. Шогезсепз штамм G20-18 , чтобы иметь решающее значение для его биоконтроля активности активации устойчивости растений. [23]

Медицинские свойства [ править ]

При культивировании P. Шогезсепз , мупироцин (ые антибиотик ) может быть получено, который был найден , чтобы быть полезным при лечении заболеваний кожи, уха, и глаз. [24] Свободная кислота мупироцина, ее соли и сложные эфиры в настоящее время используются в кремах, мазях и спреях для лечения метициллин-резистентной инфекции Staphylococcus aureus .

Pseudomonas fluorescens демонстрирует гемолитическую активность, и в результате известно, что она может инфицировать переливание крови. [25]

Болезнь [ править ]

Pseudomonas fluorescens является необычной причиной заболевания людей и обычно поражает пациентов с ослабленной иммунной системой (например, пациентов, получающих лечение рака). С 2004 по 2006 год вспышка P. fluorescens в Соединенных Штатах охватила 80 пациентов в шести штатах. Источником инфекции был зараженный гепаринизированный физиологический раствор, используемый для онкологических больных. [26]

Pseudomonas fluorescens также является известной причиной плавниковой гнили у рыб.

Метаболизм [ править ]

Pseudomonas fluorescens продуцирует феназин , феназинкарбоновую кислоту , [27] 2,4-диацетилфлороглюцин [28] и активный против MRSA антибиотик мупироцин . [29]

Способность к биоразложению [ править ]

4-Гидроксиацетофенонмонооксигеназа - это фермент, обнаруженный в P. fluorescens, который превращает пицеол , НАДФН, Н + и О 2 в 4-гидроксифенилацетат , НАДФ + и H 2 O.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Palleroni, штат НьюДжерси (1984) Pseudomonadaceae. Руководство Берджи по систематической бактериологии. Криг Н.Р. и Холт Дж. Г. (редакторы) Балтимор: Уильямс и Уилкинс Ко., Стр. 141–199
  2. ^ Анзай; Kim, H; Парк, JY; Вакабаяси, H; Ояйдзу, H; и другие. (Июль 2000 г.). «Филогенетическая принадлежность псевдомонад на основе последовательности 16S рРНК». Int J Syst Evol Microbiol . 50 (4): 1563–89. DOI : 10.1099 / 00207713-50-4-1563 . PMID  10939664 .
  3. ^ a b c d e Николаидис, Мариос; Моссиалос, Димитрис; Оливер, Стивен Дж .; Амуциас, Григориос Д. (24.07.2020). «Сравнительный анализ основных протеомов среди основных эволюционных групп Pseudomonas выявляет видоспецифические адаптации для Pseudomonas aeruginosa и Pseudomonas chlororaphis» . Разнообразие . 12 (8): 289. DOI : 10,3390 / d12080289 . ISSN 1424-2818 .  Текст был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  4. ^ Франк, JF 1997. Молоко и молочные продукты. В пищевой микробиологии, основах и границах, изд. Депутат Дойл, Л. Р. Бешат, Т. Дж. Монтвилл, АСМ Пресс, Вашингтон, стр. 101.
  5. ^ Джей, JM 2000. Таксономия, роль и значение микроорганизмов в продуктах питания. In Modern Food Microbiology, Aspen Publishers, Gaithersburg MD, p. 13.
  6. ^ Рэй, Б. 1996. Порча определенных пищевых групп. In Fundamental Food Microbiology, CRC Press, Boca Raton FL, p. 220. Я
  7. ↑ CD Cox и P Adams (1985) Инфекция и иммунитет 48 (1): 130–138
  8. ^ Псевдомонас флуоресцентный
  9. ^ "Страница генома Pseudomonas fluorescens Pf-5" . Архивировано из оригинала на 2009-06-28 . Проверено 23 апреля 2009 .
  10. ^ "Страница генома Pseudomonas fluorescens PfO-1" . Архивировано из оригинала на 2009-06-24 . Проверено 23 апреля 2009 .
  11. ^ Мулет, Магдалена; Лалукат, Хорхе; Гарсия-Вальдес, Елена (март 2010 г.). «Анализ последовательностей ДНК видов Pseudomonas» . Экологическая микробиология . DOI : 10.1111 / j.1462-2920.2010.02181.x .
  12. ^ Гарридо-Санс, Даниэль; Арребола, Ева; Мартинес-Гранеро, Франсиско; Гарсия-Мендес, Соня; Мюриэль, Кандела; Бланко-Ромеро, Эстер; Мартин, Марта; Ривилла, Рафаэль; Редондо-Ньето, Мигель (2017-03-15). «Классификация изолятов комплекса Pseudomonas fluorescens на филогеномные группы на основе групповых маркеров» . Границы микробиологии . 8 . DOI : 10.3389 / fmicb.2017.00413 . ISSN 1664-302X . PMC 5350142 . PMID 28360897 .   
  13. ^ Сталлфорт, Пьер; Брок, Дебра А .; Кэнтли, Александра М .; Тиан, Сянцзюнь; Queller, Дэвид С .; Strassmann, Joan E .; Кларди, Джон (03.09.2013). «Бактериальный симбионт превращается из несъедобного продуцента полезных молекул в пищу с помощью единственной мутации в гене gacA» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (36): 14528–14533. DOI : 10.1073 / pnas.1308199110 . ISSN 0027-8424 . PMC 3767522 . PMID 23898207 .   
  14. ^ Haas, D .; Кил, К. (2003). «Регулирование производства антибиотиков у видов Pseudomonas, колонизирующих корни, и значение для биологической борьбы с болезнями растений». Ежегодный обзор фитопатологии . 41 : 117–153. DOI : 10.1146 / annurev.phyto.41.052002.095656 . PMID 12730389 . 
  15. ^ Бангера MG; Томашоу LS (1999). «Идентификация и характеристика кластера генов для синтеза поликетидного антибиотика 2,4-диацетилфлороглюцина из pseudomonas fluorescens q2-87» . Журнал бактериологии . 181 (10): 3155–3163. DOI : 10.1128 / JB.181.10.3155-3163.1999 .
  16. ^ Бангера MG; Томашоу LS (1999). «Идентификация и характеристика кластера генов для синтеза поликетидного антибиотика 2,4-диацетилфлороглюцина из pseudomonas fluorescens q2-87» . Журнал бактериологии . 181 (10): 3155–3163. DOI : 10.1128 / JB.181.10.3155-3163.1999 .
  17. ^ Мойнихан JA; Morrissey JP; Coppoolse ER; Стикема WJ; О'Гара Ф .; Бойд Э.Ф. (2009). «Эволюционная история кластера генов phl в ассоциированной с растением бактерии pseudomonas fluorescens» . Прикладная и экологическая микробиология . 75 (7): 2122–2131. DOI : 10,1128 / aem.02052-08 . PMC 2663185 . PMID 19181839 .  
  18. ^ Хаас, D; Дефаго, G (2005). «Биологическая борьба с почвенными патогенами с помощью флуоресцентных псевдомонад». Обзоры природы микробиологии . 3 (4): 307–19. DOI : 10.1038 / nrmicro1129 . PMID 15759041 . 
  19. ^ Ален Сарнигуэ; и другие. (1995). «Сигма-фактор σ s влияет на продукцию антибиотиков и активность биологического контроля Pseudomonas fluorescens Pf-5» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 92 (26): 12255–12259. DOI : 10.1073 / pnas.92.26.12255 . PMC 40335 . PMID 8618880 .  
  20. ^ Моллой, Д.П., Майер, Д.А., Гайло, М.Дж., Морс, JT, Прести, К.Т., Савико, П.М., Каратаев, А.Ю., Бурлакова, Л.Е., Ларуэль, Ф., Нишикава, К.С., Гриффин, Б.Н. 2013. Штамм Pseudomonas fluorescens CL145A - биопестицид для борьбы с мидиями зебры и квагги (Bivalvia: Dreissenidae). J. Invertebr. Патол. 113 (1): 104–114.
  21. ^ Моллой, Д.П., Майер, Д.А., Джамберини, Л., и Гайло, М.Дж., 2013. Механизм действияштамма Pseudomonas fluorescens CL145A, летального средства борьбы с мидиями дрейссенид (Bivalvia: Dreissenidae). J. Invertebr. Патол. 113 (1): 115–121.
  22. ^ Моллой, Д.П .; Mayer, DA; Гайло, MJ; Бурлакова Л.Е .; Каратаев, А.Ю .; Прести, КТ; Савыко, П.М. Морс, JT; Пол, EA (2013). « Нецелевые испытания со штаммом Pseudomonas fluorescens CL145A, смертельным средством борьбы с мидиями дрейссенид (Bivalvia: Dreissenidae)» . Manag. Биол. Вторжения . 4 (1): 71–79. DOI : 10.3391 / mbi.2013.4.1.09 .
  23. ^ Großkinsky ДК, Tafner R, Moreno М.В., Stenglein С.А., Гарсиа де Саламоне И.Е., Нельсон Л. М., Новак О, Стрнад М, ван - дер - Граафа Е, Roitsch Т (2016). «Производство цитокининов Pseudomonas fluorescens G20-18 определяет активность биоконтроля против Pseudomonas syringae у Arabidopsis» . Научные отчеты . 6 : 23310. DOI : 10.1038 / srep23310 . PMC 4794740 . PMID 26984671 .  
  24. ^ Бактробан
  25. ^ Гибб AP, Мартин KM, Дэвидсон GA, Уокер B, Мерфи WG (1995). «Скорость роста Pseudomonas fluorescens в донорской крови» . Журнал клинической патологии . 48 (8): 717–8. DOI : 10.1136 / jcp.48.8.717 . PMC 502796 . PMID 7560196 .  
  26. ^ Гершман М. Д., Кеннеди ди - джей, Нобл-Ван Дж, и др. (2008). «Многоступенчатая вспышка инфекции кровотока Pseudomonas fluorescens после воздействия загрязненного гепаринизированного солевого раствора, приготовленного в аптеке-компаунде» . Clin Infect Dis . 47 (11): 1372–1379. DOI : 10.1086 / 592968 . PMID 18937575 . 
  27. ^ Мавроди, ДВ; Ксензенко, ВН; Бонсалл, РФ; Кук, RJ; Боронин, AM; Thomashow, LS (1998). « Семигенный локус для синтеза феназин-1-карбоновой кислоты с помощью Pseudomonas fluorescens 2–79» . J. Bacteriol . 180 (9): 2541–2548. DOI : 10.1128 / JB.180.9.2541-2548.1998 . PMC 107199 . PMID 9573209 .  
  28. ^ Ачкар, Джихан; Сиань, Мо; Чжао, Хуйминь; Мороз, JW (2005). «Биосинтез флороглюцина». Варенье. Chem. Soc . 127 (15): 5332–5333. DOI : 10.1021 / ja042340g . PMID 15826166 . 
  29. ^ Фуллер, AT; Mellows, G; Вулфорд, М; Банки, GT; Барроу, KD; Цепь, EB (1971). «Псевдомоновая кислота: антибиотик, продуцируемый Pseudomonas fluorescens». Природа . 234 (5329): 416–417. DOI : 10.1038 / 234416a0 . PMID 5003547 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

Аппанна, Варун П .; Оже, Кристофер; Томас, Шон С .; Омри, Абдельвахаб (13 июня 2014 г.). «Метаболизм фумарата и производство АТФ в Pseudomonas fluorescens, подверженном нитрозативному стрессу». Антони ван Левенгук . 106 (3): 431–438. DOI : 10.1007 / s10482-014-0211-7 . PMID  24923559 .

Cabrefiga, J .; Frances, J .; Montesinos, E .; Бонатерра, А. (1 октября 2014 г.). «Улучшение сухой рецептуры Pseudomonas fluorescens EPS62e для биоконтроля бактериального ожога путем комбинации осмоадаптации культуры с лиопротектором сублимационной сушки» . Журнал прикладной микробиологии . 117 (4): 1122–1131. DOI : 10.1111 / jam.12582 . PMID  24947806 . Проверено 2 ноября 2014 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • База данных генома Pseudomonas
  • Типовой штамм Pseudomonas fluorescens в Bac Dive - база метаданных по бактериальному разнообразию