Bdellovibrio bacteriovorus

Bdellovibrio bacteriovorus
videnskabelig klassifikation
Domæne:bakterieType:ProteobakterierKlasse:Delta ProteobakterierBestille:BdellovibrionalesFamilie:BdellovibrionaceaeSlægt:BdellovibriosUdsigt:Bdellovibrio bacteriovorus
Internationalt videnskabeligt navn
Bdellovibrio bacteriovorus
Stolp og Starr 1963

Bdellovibrio bacteriovorus  (lat.)  er en art af gram-negative rovbakterierfra slægten Bdellovibrio af klassen af ​​delta- proteobakterier [1] , typearten af ​​slægten [ 2] . Disse organismer har tiltrukket sig videnskabsmænds opmærksomhed på grund af deres evne til at kontrollere væksten af ​​bakteriepopulationer uden brug af antibiotika [3] .

Bdellovibrio bacteriovorus  har rekorden for den hurtigste bevægelse blandt prokaryoter (140 µm/s) [4] . På grund af sin hurtige bevægelse kolliderer denne bakterie med andre mikroorganismer, bryder gennem deres cellevæg og bruger sit offers ATP [5] .

Beskrivelse

B. bacteriovorus er en lille (ca. 1 µm lang) gramnegativ bakterie med en enkelt polær flagel . Hastigheden af ​​dens rotation er sådan, at bakterien kan bevæge sig over en afstand svarende til mere end hundrede egne længder pr. sekund (ca. 160 µm/s). Denne bakterie angriber andre gramnegative bakterier ved at binde sig til byttets ydre membran og peptidoglycanlag , hvorefter den danner et lille hul i den ydre membran. Derefter kommer B. bacteriovorus -cellen ind i det periplasmatiske rum . I nogen tid er det reversibelt forbundet med værtscellen; denne periode kaldes anerkendelsesperioden. Efter genkendelsesperioden binder den sig irreversibelt til værtscellen og binder sig til den med en pol modsat flagellen. Mens de er i periplasmaet, lukker B. bacteriovorus et hul i den ydre membran, hvilket resulterer i dannelsen af ​​et tocellet kompleks - den såkaldte bdelloplast . Rovbakterien udskiller hydrolytiske enzymer , men kun lokalt for ikke at dræbe dens vært. Således forbliver peptidoglycan-cellevæggen intakt i flere timer og ødelægges i den sidste fase af infektionen . Det har vist sig, at ødelæggelsen af ​​peptidoglycan forhindres ved undertrykkelse af B. bacteriovorus deacetylaser [7] . Hydrolytiske enzymer spalter værtscellebiopolymerer , som yderligere bruges til parasitvækst . Derudover opsluger parasitten værtscellens cytoplasma med dens næringsstoffer . Til sidst udvikler parasitcellen sig til en filament . Når ressourcerne i værtscellen er opbrugt, spaltes filamentet i datterceller. Nydannede parasitceller opnår mobilitet, hvorefter værtscellen gennemgår lysis , og de nydannede bakterier kommer ind i det ydre miljø [8] . Værtscellen dør 10 minutter efter indtræden i B. bacteriovorus -cellen [3] .

B. bacteriovorus har ligesom flere andre lignende bakterier vist sig at have en ATP/ADP-antiporter svarende til den, der findes i den indre mitokondriemembran . Men her fungerer det i den modsatte retning. Mens den er inde i værtscellen, absorberer bakterien sin ATP og giver den forbrugte ADP tilbage [5] .

Overgangen mellem den fritlevende angrebsfase og den intracellulære vækstfase udføres med deltagelse af specifikke diguanylatcyclaser [9] . Det har vist sig, at beskyttelsen af ​​B. bacteriovorus -celler mod deres egne hydrolytiske enzymer udføres med deltagelse af ankyrinproteinet [ 10] .

Nogle byttedyr af B. bacteriovorus , såsom Vibrio vulnificus , kan være co-inficeret med denne bakterie og en bakteriofag [11] . Det har vist sig, at i nærvær af svampehyfer , kan nogle byttedyr, såsom Pseudomonas fluorescens , blive mere tilgængelige for B. bacteriovorus [12] .

Ud over den rovdyr B. bacteriovorus er der også saprotrofe celler af denne art. Udseendet af sådanne celler kan være resultatet af mutation eller fænotypisk variation. Saprotrofiske celler er kendetegnet ved en række forskellige morfologi, farve og arrangement af flageller. Oftest har de en gullig farve på grund af ubiquinon -8 [3] .

Ansøgning

Rovbakterier, og B. bacteriovorus blandt dem, tiltrækker opmærksomhed som mulige lægemidler mod patogener med multipel antibiotikaresistens. Rovbakterier har vist sig at være ikke-toksiske og ikke-immunogene for gnavere . Det er blevet vist, at B. bacteriovorus - stammerne 109J og HD100 ikke er cytotoksiske for celler fra alle undersøgte cellelinjer og ikke forårsager en signifikant stigning i produktionen af ​​pro- inflammatoriske cytokiner i fire ud af fem humane celler linjer testet [13] .

Noter

  1. ↑ Mukherjee S. , Brothers KM , Shanks RM , Kadouri DE Visualisering af Bdellovibrio bacteriovorus ved at bruge tdTomat Fluorescerende Protein.  (engelsk)  // Anvendt og miljømæssig mikrobiologi. - 2015. - Bd. 82, nr. 6 . - S. 1653-1661. - doi : 10.1128/AEM.03611-15 . — PMID 26712556 .
  2. ↑ Slægten Bdellovibrio  . _ LPSN . Hentet 18. november 2016. Arkiveret fra originalen 10. juni 2017.  (Få adgang: 18. november 2016) .
  3. ↑ 1 2 3 Spanien EM , Núñez ME , Kim HJ , Taylor RJ , Thomas N. , Wengen MB , Dalleska NF , Bromley JP , Schermerhorn KH , Ferguson MA Identifikation og differentiel produktion af ubiquinon-8 i det bakterielle rovdyr Bdellovibrio-bakterien.  (engelsk)  // Forskning i mikrobiologi. - 2016. - Bd. 167, nr. 5 . - S. 413-423. - doi : 10.1016/j.resmic.2016.04.003 . — PMID 27106259 .
  4. ↑ Skulachev, 2010 , s. 175.
  5. ↑ 1 2 Skulachev, 2010 , s. 203.
  6. ↑ Madigan Michael T. Brock Biology of Microorganisms : Global Edition  . — Pearson Education, 2011. - ISBN 978-0-321-73551-5 .
  7. ↑ Lambert C. , Lerner TR , Bui NK , Somers H. , Aizawa S. , Liddell S. , Clark A. , Vollmer W. , Lovering AL , Sockett RE. Afbrydelse af peptidoglycan-deacetylering under Bdellovibrio rovdyr-bytte-interaktion forhindrer endelig ødelæggelse af byttedyr. væg, befriende bakterie-spøgelser.  (engelsk)  // Videnskabelige rapporter. - 2016. - Bd. 6. - S. 26010. - doi : 10.1038/srep26010 . — PMID 27211869 .
  8. ↑ Strauch Eckhard , Beck Sebastian , Appel Bernd. Bdellovibrio og lignende organismer: Potentielle kilder til nye biokemikalier og terapeutiske midler?  // Predatoriske prokaryoter. - S. 131-152 . — ISBN 9783540385776 . - doi : 10.1007/7171_2006_055 .
  9. ↑ Rotem O. , Nesper J. , Borovok I. , Gorovits R. , Kolot M. , Pasternak Z. , Shin I. , Glatter T. , Pietrokovski S. , Jenal U. , Jurkevitch E. An Extended Cyclic Di-GMP Netværk i Predatory Bacterium Bdellovibrio bacteriovorus.  (engelsk)  // Journal of bacteriology. - 2015. - Bd. 198, nr. 1 . - S. 127-137. - doi : 10.1128/JB.00422-15 . — PMID 26324450 .
  10. ↑ Lambert C. , Cadby IT , Till R. , Bui NK , Lerner TR , Hughes WS , Lee DJ , Alderwick LJ , Vollmer W. , Sockett RE , Lovering AL Ankyrin-medieret selvbeskyttelse under celleinvasion af det bakterielle rovdyr Bdellovibrio bakteriovorus.  (engelsk)  // Naturkommunikation. - 2015. - Bd. 6. - S. 8884. - doi : 10.1038/ncomms9884 . — PMID 26626559 .
  11. ↑ Chen H. , Williams HN Deling af bytte: samtidig infektion af en bakterie med en virus og et prokaryot rovdyr.  (engelsk)  // mBio. - 2012. - Bd. 3, nr. 2 . - P.e00051-00012. - doi : 10.1128/mBio.00051-12 . — PMID 22511350 .
  12. ↑ Otto S. , Bruni EP , Harms H. , Wick LY Fang mig hvis du kan: spredning og fouragering af Bdellovibrio bacteriovorus 109J langs mycelier.  (engelsk)  // ISME-tidsskriftet. - 2016. - doi : 10.1038/ismej.2016.135 . — PMID 27824344 .
  13. ↑ Gupta S. , Tang C. , Tran M. , Kadouri D.E. Effekt af rovbakterier på menneskelige cellelinjer.  (engelsk)  // Public Library of Science ONE. - 2016. - Bd. 11, nr. 8 . — P.e0161242. - doi : 10.1371/journal.pone.0161242 . — PMID 27579919 .

Litteratur