Kopīgot:
Pseudomonas īpašības, filogēnums un taksonomija, morfoloģija, dzīves cikls
Pseudomonas ir baktēriju ģints, kas atrodas Pseudomonaceae ģimenē. Šo mikroorganismu pirmo aprakstu veica vācu mikologs Valters Migula 1894. gadā.
Šīs baktērijas raksturo, ka tās ir aerobas un gramnegatīvas. Tiem ir taisna bacilija forma vai zināms izliekums. Tās ir mobilas, jo ir monotoni (viens flagellums) vai multitricos (vairāki karogi). Flagellum mēdz būt polārā stāvoklī.
Lielākā daļa sugas ģints ir pozitīva oksidāze un katalāze. Vēl viena interešu pazīme, lai atpazītu grupu, ir GC saturs DNS, kas ir no 58 līdz 72%..
Pseudomonas neizveido rezistences struktūras, piemēram, sporas. Tie nesatur kapsulu, kas ieskauj sienu vai tā pagarinājumus un citoplazmu (prosteca), kas rodas citās baktēriju grupās..
Pētījums par Pseudomonas To galvenokārt risināja Argentīnas mikrobiologs Norberto Palleroni. Šis pētnieks ierosināja šķirni sadalīt piecās grupās, pamatojoties uz rRNS homoloģiju.
Pašlaik trīspadsmit dažādās grupās tiek atzītas 180 atsevišķas sugas. Dažas no šīm grupām atpazīst fluorescējošā pigmenta, ko sauc par pioverdinu, ražošanā.
Indekss
- 1 Vispārīgi raksturlielumi
- 1.1. Izplatīšana
- 1.2 Temperatūra
- 1.3 Slimības
- 1.4 Pieteikumi
- 1.5 Krāsošana un elpošana
- 1.6. Identifikācija
- 2 Pigmenti
- 3 Filogēnija un taksonomija
- 4 grupas Pseudomonas senso stricto
- 5 Morfoloģija
- 5.1 Flagella
- 6 Dzīves cikls
- 6.1. Plazmīdas
- 7 Dzīvotne
- 8 Slimības
- 8.1 Slimības dzīvniekiem un cilvēkiem
- 9 Slimības augos
- 10 Atsauces
Vispārīgās īpašības
Izplatīšana
Sakarā ar lielo spēju augt dažādās vidēs, ģints ir visuresoša ekoloģiskā un ģeogrāfiskā izplatība. Tie ir atrodami sauszemes un ūdens vidē. Tie ir ķīmiski un ir viegli audzējami barojošos barotnēs uz agara.
Temperatūra
Tās ideālais temperatūras diapazons ir no 25 līdz 30 ° C. Tomēr sugas ir konstatētas augot temperatūrā zem nulles un citām virs 50 ° C.
Slimības
Starp sugām, kas veido ģints, ir dažas, kas izraisa slimības dzīvniekiem un cilvēkiem. Tāpat daudzas sugas ir patogēni augi, kas izraisa ts mīksto puvi.
Programmas
Citas sugas var būt ļoti noderīgas, jo ir pierādīts, ka tās stimulē augu augšanu un var tikt izmantotas kā mēslošanas līdzekļi. Tās var arī degradēt ksenobiotiskus savienojumus (kas nav dzīvo organismu sastāvā)..
Daži ksenobiotiķi, kas var noārdīties, ir aromātiskie ogļūdeņraži, hlorāti un nitrāti. Šīs īpašības padara dažas sugas ļoti noderīgas bioremediācijas programmās.
Krāsošana un elpošana
Sugas Pseudomonas Tie ir negatīvi grami. Tie galvenokārt ir aerobiski, tāpēc skābeklis ir galīgais elektronu receptors elpošanas ceļā.
Dažas sugas var izmantot nitrātus kā alternatīvus elektronu akceptētājus anaerobos apstākļos. Šajā gadījumā baktērijas samazina nitrātu molekulāro slāpekli.
Identifikācija
Visas. \ T Pseudomonas Tie ir katalāzes pozitīvi. Tas ir ferments, kas noārda ūdeņraža peroksīdu skābeklī un ūdenī. Lielākā daļa aerobo baktēriju ražo šo fermentu.
Grupā ir pozitīvas un negatīvas oksidāžu sugas. Šā enzīma klātbūtne tiek uzskatīta par noderīgu gramnegatīvu baktēriju identificēšanai.
Lielākā daļa sugu uzkrājas glikozes polisaharīdu kā rezerves vielu. Tomēr dažās grupās var būt polihidroksibutirāts (PHB), kas ir oglekļa asimilācijas polimēru produkts.
Pigmenti
Dažādas sugas. \ T Pseudomonas ražo pigmentus, kas uzskatīti par svarīgiem taksonomiski.
To vidū ir dažādi fenazīnu veidi. Visbiežāk šāds veids ir zilais pioacīna pigments. Tiek uzskatīts, ka šis pigments veicina P. aeruginosa pacientu ar cistisko fibrozi plaušu kolonizācija.
Citi fenazīni var dot zaļas vai oranžas pigmentācijas, kas ir ļoti noderīgas, lai identificētu dažas ģints sugas.
Vēl viena pigmenta īpašība dažām Pseudomonas Tas ir pioverdin. Tie dod dzeltenīgi zaļas krāsas un ir raksturīgi tā sauktajiem Pseudomonas fluorescējošs.
Pioverdinam ir liela fizioloģiskā nozīme, jo tā darbojas kā siderofors. Tas nozīmē, ka tas var notvert nepieejamu dzelzi un izšķīdināt to ķīmiskās formās, ko var izmantot baktērijas.
Filogēnija un taksonomija
Pseudomonas Pirmo reizi to aprakstīja 1894. gadā Walter Migula. Nosaukuma etimoloģija nozīmē viltus vienotību. Pašlaik šajā grupā ir atzītas 180 sugas.
Ģints atrodas Pseudomoneacae ģimenē Pseudomonal secībā. Tipa suga ir P. aeruginosa, kas ir viens no pazīstamākajiem grupā.
Pamatprincipi, ko izmanto, lai aprakstītu ģinti, bija ļoti vispārīgi un tos varēja dalīties citas baktēriju grupas.
Pēc tam žanra definēšanai tika izmantotas precīzākas rakstzīmes. To vidū var atzīmēt: GC saturu DNS, pigmentāciju un rezerves vielas veidu.
20. gadsimta 70. gados grupas speciālists Norberto Palleroni kopā ar citiem pētniekiem veica pētījumu par ribosomu RNS. Tie noteica to Pseudomonas var iedalīt piecās dažādās grupās saskaņā ar rRNS homoloģiju.
Izmantojot precīzākas molekulārās metodes, tika konstatēts, ka Palleroni izveidotās II-V grupas atbilst citām proteobaktēriju grupām. Pašlaik tiek uzskatīts, ka atbilst tikai I grupai Psedomonas senso stricto.
Lielākā daļa sugu šajā grupā ražo pioverdin. Šis pigmenta biosintēzes un izdalīšanas veids var palīdzēt diferencēt sugas viena no otras.
Grupas Pseudomonas senso stricto
Pamatojoties uz vairāku fokusu secību analīzi, tika ierosināts Pseudomonas Tas būtu sadalīts piecās grupās:
Grupa P. fluorescens: tas ir ļoti dažādi, un sugas ir saprofīti, kas atrodas augsnē, ūdenī un augu virsmā. Daudzas sugas veicina augu augšanu.
Grupa P. syringae: galvenokārt sastāv no fitopatogēnām sugām. Ir atzīti vairāk nekā piecdesmit patovāri (baktēriju celmi ar atšķirīgu patogenitātes pakāpi).
Grupa P. putida: šīs grupas sugas atrodamas augsnē, dažādu augu rizosfērā un ūdenī. Tiem ir augsta vielu degradācijas spēja.
Grupa P stutzeri: šīm baktērijām ir liela nozīme barības vielu ciklā un tām ir liela ģenētiskā daudzveidība.
Grupa P aeruginosa: šajā grupā ir sugas, kas aizņem dažādus biotopus, tostarp cilvēka patogēnus.
Tomēr jaunākā molekulārā pētījumā tiek ierosināts, ka dzimums ir sadalīts trīspadsmit grupās, kas sastāv no divām līdz vairāk nekā sešdesmit sugām..
Lielākā grupa ir P. fluorescens, kas ietver tipu sugas, ko plaši izmanto bioremediācijas programmās. Vēl viena interešu grupa šajā grupā ir P. mandelii, kas pieaug Antarktīdā un ir izrādījusies ļoti izturīga pret antibiotikām.
Morfoloģija
Bacīles ir taisnas līdz nedaudz izliektas, 0,5 - 1 μm platas x 1,5 - 5 μm garas. Tie nespēj veidot un uzkrāties polihidroxibutirāta granulas zemā slāpekļa barotnē. Tas atšķir tos no citām aerobajām baktērijām.
Šūnu apvalks sastāv no citoplazmas membrānas, šūnu sienas un ārējās membrānas, kas aptver pēdējo.
Šūnu siena ir raksturīga gramnegatīvām baktērijām, kas ir plānas un sastāv no peptidoglikāna. Citoplazmas membrāna atdala citoplazmu no citām šūnu aploksnes sastāvdaļām. To veido lipīdu divkāršs slānis.
Ārējā membrāna sastāv no lipīda, ko sauc par lipopolisaharīdu, kas satur ogļūdeņražu ķēdes. Šī membrāna ir barjera pret tādu molekulu, kā antibiotiku, kas var izraisīt šūnas bojājumus. No otras puses, tas ļauj baktērijas darbībai nepieciešamo barības vielu nokļūšanu.
Ārējās membrānas spēju iziet dažas vielas, nevis citas, dod porīnu klātbūtne. Tās ir membrānas strukturālās olbaltumvielas.
Flagella
Ģints ciltsraksti parasti atrodas polāro pozīcijā, lai gan dažos gadījumos tas var būt apakšpolārs. Dažos. \ T P. stutzeri un citas sugas sānu flagella.
Karogu skaits ir taksonomiski svarīgs. Iespējams, ka ir viens karogs (monotric) vai vairāki (multitrico). Tajās pašās sugās karogu skaits var būt atšķirīgs.
Dažās sugās ir novērotas fimbrijas (plānākas un īsākas olbaltumvielu piedevas nekā flagellums) klātbūtne, kas atbilst citoplazmas membrānas evaginācijām..
In P. aeruginosa Fimbrias ir aptuveni 6 nm platas, ir ievelkamas un darbojas kā vairāku bakteriofāgu (vīrusu, kas inficē baktērijas) receptoriem. Fimbrias var veicināt baktērijas saķeri ar tās saimnieka epitēlija šūnām.
Dzīves cikls
Sugas Pseudomonas, Tāpat kā visas baktērijas, tās vairojas ar bināro šķelšanos, kas ir dažāda veida neksuāla reprodukcija.
Bināro sadalīšanās pirmajā fāzē baktērija nonāk DNS dublēšanās procesā. Tie rada vienu apļveida hromosomu, kuru sāk kopēt ar replikācijas enzīmu aktivitāti.
Atkārtotas hromosomas dodas uz šūnas galiem, vēlāk izveidojas starpsienas un tiek izveidota jauna šūnu siena, lai izveidotu divas meitas šūnas..
Sugās. \ T Pseudomonas Ir novēroti vairāki ģenētiskās rekombinācijas mehānismi. Tas garantē ģenētiskās variabilitātes rašanos organismā, kas ir neviendabīgs.
Šo mehānismu vidū ir transformācija (baktērijās var iekļūt eksogēnās DNS fragmenti). Citi ir transdukcija (DNS apmaiņa starp baktērijām ar vīrusu) un savienojums (DNS pārnešana no donora baktērijas saņēmējam)..
Plazmīdas
Plazmīdas ir nelielas apļveida DNS molekulas, kas rodas baktērijās. Tie ir atdalīti no hromosomas un atkārtojas un pārraidīti neatkarīgi.
In Pseudomonas plazmīdiem ir dažādas funkcijas, piemēram, auglības faktori un rezistence pret vairākiem līdzekļiem. Turklāt daži nodrošina spēju pazemināt neparastus oglekļa avotus.
Plazmīdiem var būt rezistence pret dažādām antibiotikām, piemēram, gentamicīnu, streptomicīnu un tetraciklīnu. No otras puses, daži ir rezistenti pret dažādiem ķīmiskiem un fizikāliem faktoriem, piemēram, ultravioleto starojumu.
Tāpat tie var palīdzēt izvairīties no dažādu bakteriofāgu iedarbības. Tāpat tie nodrošina rezistenci pret bakteriocīniem (baktēriju ražotiem toksīniem, lai kavētu citu līdzīgu augšanu)..
Dzīvotne
Sugas Pseudomonas tie var attīstīties dažādās vidēs. Tie ir atrodami gan sauszemes, gan ūdens ekosistēmās.
Ideālā temperatūra ģints attīstībai ir 28 ° C, bet tādas sugas kā P. psychrophila var augt robežās no -1 ° C līdz 45 ° C. P. thermotolerans Tas spēj attīstīties 55 ° C temperatūrā.
Neviena no sugas sugām nepanes pH, kas ir mazāks par 4,5. Tie var augt uz substrātiem, kas satur nitrāta amonija jonus kā slāpekļa avotu. Tie prasa tikai vienkāršu organisko savienojumu kā oglekļa un enerģijas avotu.
Vismaz deviņas sugas. \ T Pseudomonas pieaug Antarktīdā. Kamēr suga P. syringae ir saistīts ar ūdens ciklu, kas atrodas lietus ūdenī, sniegā un mākoņos.
Slimības
Sugas | Pseudomonas var izraisīt dažādas slimības augos, dzīvniekos un cilvēkiem.
Slimības dzīvniekiem un cilvēkiem
Kopumā tiek uzskatīts, ka ģints sugai ir zema virulence, jo tās parasti ir saprofīti. Tie ir oportūnistiski un mēdz izraisīt slimības pacientiem ar zemu rezistenci pret infekcijām. Tās parasti atrodas urīnceļos, elpceļos, brūci un asinīs.
Sugas, kas visvairāk skar cilvēkus, ir P. aeruginosa. Tā ir oportūnistiska suga, kas uzbrūk imūnsupresīviem pacientiem, kuri ir cietuši smagus apdegumus vai kuriem tiek veikta ķīmijterapija..
P. aeruginosa Tas galvenokārt uzbrūk elpceļiem. Pacientiem ar bronhektāzi (bronhu paplašināšanās) rodas liels daudzums krēpu un var būt nāvējoši.
Tas ir pierādīts P. entomophila tas ir patogēns Drosophila melanogaster (augļu lidojums). To norij, norijot un uzbrūk kukaiņu zarnu epitēlija šūnām, kas var izraisīt nāvi..
P. plecoglossicida tā ir konstatēta kā zivju patogēns (Plecoglossus altivelis). Baktērija izraisa hemorāģisko ascītu (šķidruma uzkrāšanos peritoneālajā dobumā) zivīs.
Slimības augos
Fitopatogēnās sugas. \ T Pseudomonas tās izraisa lielu slimību daudzveidību. Tie var radīt nekrotiskus bojājumus vai traipus uz kātiem, lapām un augļiem. Tās var radīt arī žaunas, pūšanas un asinsvadu infekcijas.
Grupas grupa P. syringae uzbrukumi galvenokārt lapu līmenī. Piemēram, sīpolā tie var radīt lapu plankumus un spuldzes puvi.
Olīvu kokā (Eiropas vilnissugu P. savastanoi Tas ir olīvu tuberkulozes izraisītājs, ko raksturo audzēju veidošanās. Šie audzēji veidojas galvenokārt kātiem, pumpuriem un dažreiz lapām, augļiem un saknēm. Tie izraisa defolāciju, augu lieluma samazināšanos un vēlāk nāvi.
Atsauces
- Precējies MC, Urban N, R Díaz un A Díaz (2015) Olīvu koku tuberkuloze: dažādu fungicīdu iedarbības pētījums in vitro sešiem celmiem Pseudomonas savastonoi. Actas Simposio Expoliva, Jaén, Spānija, 6. - 8. maijs.
- Hesse C, F Schulz, C Bull, BT Shaffer, Q Yan, N Shapiro, A Hassan, N Varghese, L, Elbourne I Paulsen, N Kyrpides, T Woyke un J Loper (2018). Pseudomonas spp. Enviromental Microbiology 20: 2142-2159.
- Higuera-Llantén S, F Vásquez-Ponce, M Núñez-Gallego, M Palov, S Marshall un J Olivares-Pacheco (2018) Fenotipisks un genotipisks jaunas, multiantbiotiski rezistenta, algināta hiperprodukcijas celms Pseudomonas mandelii izolēts Antarktīdā. Polar Biol., 41: 469-480.
- Luján D (2014) Pseudomonas aeruginosa: bīstams pretinieks Acta Bioquím Clin. Latinoam. 48 465-74.
- Nishimori E, K Kita-Tsukamoto un H Wakabayashi (2000) Pseudomonas plecoglossicide sp. nov., ayu bakteriālo hemorāģisko ascītu izraisītājs, Plecoglossus altivelis. Starptautiskais žurnāls par sistemātisku un evolucionāru mikrobioloģiju. 50: 83-89.
- Palleroni NJ un M Doudoroff (1972) Dažas ģints ģeogrāfiskās īpašības un taksonomiskās apakšnodaļas Pseudomonas. Annu. Phytopathol. 10: 73-100.
- Palleroni, N (2015) Pseudomonas. In: Whitman WB (redaktors) Bergey's Arhitektūras un baktēriju sistemātikas rokasgrāmata. John Wiley & Sons, Inc., sadarbībā ar Bergey's Manual Trust.