Вампировибрион хлореллавор - Vampirovibrio chlorellavorus

Вампировибрион хлореллавор
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Тип:
Цианобактерии
Учебный класс:
Мелайнабактерии
Заказ:
Вампировибрионалес
Семья:
Вампировибрионные
Род:
Вампировибрион
Разновидность:
V. chlorellavorus
Биномиальное имя
Вампировибрион хлореллавор

Vampirovibrio chorellavorus 0,6 мкм плеоморфный кокки с грамм отрицательный клеточная стенка[1] и один из немногих известных хищный бактерии.[2] В отличие от многих бактерий, Вампировибрион хлореллавор является облигатный паразит, прикрепляя к клеточная стенка из зеленые водоросли из род Хлорелла.[3] Вампировибрион происходит из сербский вампир (Кириллица: вампир).[4][5][6][7] имеется в виду вампир (из-за того, что он высасывает клеточное содержимое своей жертвы)[2] и вибрион относится к роду бактерий изогнутых стержней. Хлореллавор назван в честь хозяина бактерии (Хлорелла) и латинский воро означает "пожирать" (Хлорелла-девор).[8]

Классификация

Бактерия, впервые описанная Громовым и Мамкаевой в 1972 году, первоначально была отнесена к роду Bdellovibrio.[9] Затем он был реклассифицирован как отдельный род. Вампировибрион в 1980 г. после исключения из рода Bdellovibrio за некоторые существенные неточности. Самым существенным отличием было то, что члены Bdellovibrio находятся внеклеточные паразиты, проживающие и делящиеся периплазматическое пространство в своем хозяине, тогда как Вампировибрион является эпибиотический, прикрепляя к клеточная стенка из зеленые водоросли в роду Хлорелла. Также считалось, что бактерия использует тонкий, непокрытый жгутик для моторики.[10] Однако позже было обнаружено, что бактерия была неподвижной, что еще больше отличало ее от представителей Bdellovibrio.[2]

Однако дальнейшие исследования показывают, что последняя классификация V. chlorellavorus все еще неверно. Анализируя геном V. chlorellavorus Су и Гугенгольц определили, что организм был точнее C.янобактерии а не Протеобактерии.[11] С помощью 16S рРНК Анализ, ученые подсчитали, что эта бактерия наиболее близко принадлежит к линии SM1D11 бактерий.[12] Кроме того, по сравнению с другими Цианобактерии, Вампировибрион не является фотосинтетическим и может принадлежать к новой предложенной классификации, называемой Мелаинобактерииот греческого корня, означающего «нимфа темных вод».[12] Впоследствии был сделан вывод, что тип Cyanobacteria, предложенный класс Melainabacteria, отряд Vampirovibrionales и семейство Vampirovibrionaceae, более точно классифицируют этот организм.[11]

Предварительная характеристика

Вампировибрион хлореллавор это грамотрицательный обязать аэробный и эпибиотический паразитическая бактерия с изогнутой формой запятой.[10][11] Бактерия прикрепляется к поверхности зеленые водоросли рода Хлорелла.[13] V. хлореллавор является внеклеточный паразит и остается прикрепленным к клеточной стенке. После присоединения к своему хосту V. chlorellavorus делится на двойное деление, уничтожая своего хозяина в процессе, «высасывая» все клеточное содержимое через периферические вакуоли[13] очень похож на вампира (отсюда и название Вампировибрион). V. chlorellavorus оставляет после себя только клеточную стенку и цитоплазматическая мембрана из Chromatium вместе с несколькими внутрицитоплазматическими включениями.[13] V. chlorellavorus не будет расти в аксенический культуры,[1] в зависимости от доступа к живым клеткам предпочитаемого хозяина водорослей, Хлорелла обыкновенная для размножения.[10] В Вампировибрион Жизненный цикл состоит из: местонахождения жертвы, прикрепления, проглатывания, бинарного деления и выпуска.[14]

Открытие и изоляция

Громов и Мамкаева впервые изолировали Bdellovibrio chlorellavorus в лизис экспериментировать с водорослями Хлорелла обыкновенная из украинских водохранилищ из массовой культуры Хлорелла Бейер[9] в 1966 году. В более позднем эксперименте ученые смогли выращивать Б. chlorellavorus вместе с Хлорелла обыкновенная при 24 градусах Цельсия и pH 6,8 в растворе жидкого агара при флуоресцентном освещении (в среднем 2100 люкс ).[10]

Геномика

Доктор Хугенгольц и его коллеги из Университета Квинсленда в Австралии завершили секвенирование дробовика из лиофилизированный ячейки V. chlorellavourus напряжение [15] в культуре с Chlorella vulgaris. Впоследствии команда Су и Хугенгольца в 2014 году выполнила геномную реконструкцию из культуры, ранее депонированной в коллекцию NCBI в 1978 году, и смогла провести общую метаболическую реконструкцию генома. [11][14] Они обнаружили, что V. chlorellavorus использует система секреции типа IV (T4SS), аналогично Agrobacterium tumefaciens для вторжения хозяина, который сохраняется во всех трех копиях V. chlorellavorus геном.[11][14] Чтобы найти свою добычу, V. chlorellavorus похоже, обладает возможными генами для аэротаксис и светоактивированная киназа (движущаяся навстречу свету),[14] предполагая, что он может быть подвижным, как предполагалось изначально. Чтобы переваривать добычу из водорослей, V. chlorellavorus насчитывает более 100 гидролитические ферменты включая протеазы и пептидазы.[14] По результатам геномного анализа Су и ее команды, V. chlorellavorus имеет примерно 26 контиги, 2.91 Мбит / с, среднее содержание ГХ 51,4% и 2 круглых плазмиды.[11][14] В соответствии с его описанием как нефотосинтезирующий и паразитический микроорганизм, V. chlorellavorus не имеет собственных генов фотосинтеза или фиксация углерода.[11] V. chlorellavorus однако способен синтезировать собственное нуклеотиды, определенный кофакторы и витамины, и 15 различных аминокислоты.[11] Его бактериальный геном также включает кодирование для полного гликолиз путь, а также электронная транспортная цепь.[11]

Исследования и последствия

Вампировибрион или же Bdellovibrio может использоваться для контроля вредных популяций бактерий из-за их хищной природы.[12] В эксперименте, где Bdellovibrio были добавлены в аквариум с креветками для поглощения популяций бактерий, количество целевых бактериальных популяций сократилось до 44%. Тем не менее Bdellovibrio популяция также уменьшилась после употребления большинства доступных бактерий.[12] Следовательно, использование Bdellovibrio как ингибитор других бактерий показывает потенциал, но может быть ограничен в определенных случаях, как Bdellovibrio предпочитает определенные напряжения, Такие как грамотрицательные бактерии.[12] В последующем эксперименте цыплята, очень восприимчивые к слепая кишка или кишечные инфекции, использовались в эксперименте, в котором ученые намеренно заражали цыплят патогенной формой Salmonella enterica.[3] Затем курица подверглась воздействию Bdellovibrio bacteriovorus, после чего наблюдалось уменьшение воспаления и других вредных изменений в слепой кишке цыплят в результате уменьшения Сальмонелла населения.[3] Успех этого эксперимента предполагает наличие значительного потенциала для Bdellovibrio в биоремедиация.[3] С Вампировибрион хлореллавор не культивировался в последние годы, можно узнать о его будущих исследовательских приложениях, узнав о методах, в которых Bdellovibrio и подобные организмы, или BALO, используются для борьбы с патогенными бактериями.[12]

Рекомендации

  1. ^ а б Эстев И., Р. Герреро, Э. Монтесинос и К. Абеллу. «Электронное микроскопическое исследование взаимодействия эпибионтных бактерий с Chromatium minus в естественной среде обитания». Экология микробов 9.1 (1983): 57-64.
  2. ^ а б c Герреро, Рикардо и др. «Хищные прокариоты: хищничество и первичное потребление развились в бактериях». Эволюция и микробиология 83 (1986): 2138-142. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. Национальная медицинская библиотека США.
  3. ^ а б c d Аттерберри, Р.Дж., Хобли, Л., Тилль, Р., Ламберт, К., Капенесс, М.Дж., Лернер, Т.Р., Фентон, А.К., Барроу, П., и Сокет, Р. 2011. Влияние перорального приема Bdellovibrio bacteriovorus на самочувствие и колонизацию сальмонеллами молодых цыплят. Журнал прикладной и экологической микробиологии. 77.16: 5794-5803.
  4. ^ "Deutsches Wörterbuch von Jacob Grimm und Wilhelm Grimm. 16 Bde. (В 32 Teilbänden). Лейпциг: S. Hirzel 1854–1960" (на немецком). Архивировано из оригинал 26 сентября 2007 г.. Получено 2006-06-13.
  5. ^ "Вампир". Онлайн-словарь Merriam-Webster. Архивировано из оригинал 14 июня 2006 г.. Получено 13 июн 2006.
  6. ^ "Trésor de la Langue Française informatisé" (На французском). Получено 2006-06-13.
  7. ^ Даузат, Альберт (1938). Etymologique de la langue française (На французском). Париж: Librairie Larousse. OCLC  904687.
  8. ^ «Вампировибрио». Список имен прокариот, стоящих в номенклатуре. Интернет.
  9. ^ а б "Вампировибрион Хлореллаворус Громов и Мамкаева, 1980." WoRMS - Всемирный регистр морских видов - Vampirovibrio Chlorellavorus Gromov & Mamkayeva, 1980. Всемирный регистр морских видов, 2014 г.
  10. ^ а б c d Громов Б.В., Мамкаева К.М. (1972) Исследование паразитизма бактерий Bdellovibrio Chlorellavorus с помощью электронного микроскопа на клетках зеленых водорослей Chlorella Vulgaris. Цитология. 14.2: 256-260.
  11. ^ а б c d е ж грамм час я Гугенгольц П., Су Р. 2015. Недавнее резюме исследования Vampirovibrio chlorellavorus, которое также частично обсуждалось на заседании Объединенного института генома Министерства энергетики США в марте 2015 года. Совещание по геномике энергетики и окружающей среды. Личная переписка.
  12. ^ а б c d е ж Li, H., Chen, C., Sun, Q., Liu, R., и Cai, J. Vampirovibrio chlorellavorus относится к семейству Bdellovibrionacae, которое было описано как Bdellovibrio и как организмы или BALOs. Bdellovibrio и подобные организмы увеличили рост и выживаемость Panaeus monodon и изменили структуру выращивания сообщества в его воде для выращивания. 2014. Журнал АЭМ. 80.20: 6346-6354.
  13. ^ а б c Громов Б.В. «Исследование под электронным микроскопом паразитизма бактерий Bdellovibrio Chorellavorus на клетках зеленой водоросли Chorella Vulgaris». Цитология 14.2 (1972): 256-60. Распечатать.
  14. ^ а б c d е ж Hugenholtz, P. 2015. Возрождение из мертвых, любопытная история хищной цианобактерии Vampirovibrio chlorellavorus. Март 2015 г. Встреча DOE JGI «Геномика энергии и окружающей среды». Интернет.
  15. ^ Громов Б., Мамкаева К. 1980. Предложение нового рода Vampirovibrio для бактерий Chlorellavorus, ранее отнесенных к Bdellovibrio. Микробиология 49: 165–167.

внешняя ссылка