Bdellovibrio | |
---|---|
Центральный срез криотомограммы интактной клетки Bdellovibrio bacteriovorus. Шкала 200 нм | |
Научная классификация | |
Домен: | Бактерии |
Тип: | Протеобактерии |
Класс: | Олигофлексия |
Порядок: | Bdellovibrionales |
Семейство: | Bdellovibrionaceae |
Род: | Bdellovibrio |
Виды: | B. bacteriovorus |
Биномиальное название | |
Bdellovibrio bacteriovorus . 1963 |
Bdellovibrio - это род из грамотрицательных, облигатных аэробных бактерии. Одной из наиболее примечательных характеристик этого рода является то, что представители этого рода могут охотиться на других грамотрицательных бактерий и питаться биополимерами, например белки и нуклеиновые кислоты их хозяев. У них два образа жизни: зависимая от хозяина, очень подвижная фаза, «фаза атаки», в которой они формируют «бделлопласты» в своих бактериях-хозяевах; и медленнорастущая форма неправильной формы, независимая от хозяина.
Наиболее хорошо изученным из них является Bdellovibrio bacteriovorus, который в природе встречается почти исключительно в зависимости от хозяина. В этой форме атаки свободного плавания после поиска жертвы с помощью пилей, она проникает сквозь внешнюю мембрану хозяина / клеточную стенку пептидогликана и входит в периплазматическое пространство. Затем бактерия Bdellovibrio образует структуру, называемую a. Этот бделлопласт создается, когда клетка-хозяин модифицируется и приобретает сферическую форму. Внутри бделлопласта теряется единственный большой жгутик хищного бделловибриона. Затем клетка-хозяин быстро погибает, позволяя молекулам свободно проходить изнутри цитоплазмы хозяина в периплазму и питаться периплазмой, обитающей в Bdellovibrio. Используя некоторые из этих молекул, Bdellovibrio создает защитную среду, укрепляя клеточную стенку пептидогликана хозяина, в котором он сейчас обитает, с помощью амидаз и транспептидаз. Примерно через 4 часа, в зависимости от температуры окружающей среды, Bdellovibrio резко увеличился в размерах благодаря этому питанию. Он делится для репликации, а затем уходит в результате окончательного лизиса клеточной стенки и мембран хозяина. Недавно появившиеся Bdellovibrio используют свои недавно выросшие мощные жгутики, чтобы уплыть и найти следующего подходящего хозяина. Из-за этой прерывистой стадии бделлопласта и кратковременной паразитарной фазы (15-20 минут) бделловибрион может считаться бактериальным хищником или паразитом.
Bdellovibrio bacteriovorus был впервые описан в 1962 году. В 2012 году еще один представитель вида Bdellovibrio был идентифицирован «Bdellovibrio tiberius» из реки Тибр. Этот вид более способен к росту независимо от хозяина.
Мало что известно о Bdellovibrio exovorus, экстрапаразитическом бделловибрионе, который не может проникнуть в свою добычу и не образует бделлопласты.
Под световым микроскопом зависимый от хозяина Bdellovibrio выглядит как подвижный стержень в форме запятой размером примерно 0,3–0,5 на 0,5–1,4 мкм с еле различимым жгутиком. Бделловибрио проявляется в виде растущего прозрачного налета на E. coli «лужайка». Примечательно, что у Bdellovibrio есть оболочка, которая покрывает его жгутик - редкая особенность для бактерий. Движение жгутиков прекращается, как только Bdellovibrio проникает в свою жертву, и затем жгутики сбрасываются.
Независимые от хозяина Bdellovibrio кажутся аморфными и крупнее хищных.
B. bacteriovorus, по-видимому, повсеместно распространены в природе и в искусственных средах обитания. Они были обнаружены в образцах почвы, ризосфере корней растений, реках, океанах, сточных водах, кишечниках и фекалиях птиц и млекопитающих и даже в раковинах устриц и жабрах крабов. B. bacteriovorus могут процветать практически в любой среде обитания, общие требования заключаются в том, что в окружающей среде должен присутствовать кислород и некоторые другие грамотрицательные бактерии. Оптимальная температура составляет 28–30 ° C, что делает B. bacteriovorus мезофилом. Бделловибрио выращивают в лаборатории в стационарной фазе HI (независимой от хозяина) при температуре 29 ° C. Зависимые от хозяина (хищные) культуры выращивают с популяцией E. coli S-17 при 29 ° C в течение 16 часов. Их также можно культивировать с использованием покрытий YPSC (дрожжевой экстракт, пептон, ацетат натрия, хлорид кальция) или.
Клетки Bdellovibrio могут плавать со скоростью 160 мкм / с, или более чем в 100 раз больше их длины тела в секунду. Плавает с характеристикой. Бделловибрион атакует другие грамотрицательные бактерии, прикрепляясь к внешней мембране клетки-жертвы и слою пептидогликана, после чего он создает небольшое отверстие во внешней мембране. Затем клетка Bdellovibrio попадает в периплазматическое пространство хозяина . Он остается прикрепленным к нему обратимо на короткий период «узнавания».
По истечении периода распознавания он необратимо прикрепляется через полюс напротив жгутика. Оказавшись внутри периплазмы, клетка Bdellovibrio закрывает отверстие в мембране и преобразует клетку-хозяин в сферическую морфологию, это происходит из-за секреции L, D-транспептидаз, которые расщепляют пептидогликан и, следовательно, заставляют клетку становиться аморфной. Образовавшийся двухклеточный комплекс называется бделлопластом. Клетка Bdellovibrio использует гидролитические ферменты для расщепления молекул клетки-хозяина, которые она использует для нитевидного роста. Когда питательные вещества клетки-хозяина истощаются, нить разделяется с образованием потомства Bdellovibrios. Потомство становится подвижным до того, как лизирует клетку-хозяин и попадает в окружающую среду. Полный жизненный цикл занимает от трех до четырех часов и дает в среднем 3–6 клеток-потомков от одной E. coli или до 90 от более крупной добычи, такой как нитчатая E. coli.
Мишени Bdellovibrio виды, включая Vibrio vulnificus, могут подвергаться сочетанной инфекции Bdellovibrio и бактериофагом. Хотя считается, что округление добычи Bdellovibrio было разработано для уменьшения коинфекции нескольких Bdellovibrio, более крупная добыча, которая не округляется, может быть инфицирована несколькими Bdello.
Геном Bdellovibrio bacteriovorus HD100 был секвенирован в 2004 году. Геном HD100 имеет длину 3782950 нуклеотидов, что больше, чем ожидалось, учитывая его небольшой размер.
Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Bdellovibrio. |