Войти
| Лизобактер | |
|---|---|
 | |
| Прикрепление штамма C3 Lysobacterenermogenes к гифам гриба Magnaporthe oryzae (также известное как рисовая пыльца и серая пятнистость на листьях дерновой травы) | |
| Научная классификация | |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Протеобактерии |
| Учебный класс: | Гаммапротеобактерии |
| Заказ: | Xanthomonadales |
| Семья: | Xanthomonadaceae |
| Род: | Лизобактер |
Род Lysobacter принадлежит к семейству Xanthomonadaceae в составе Gammaproteobacteria и включает в себя не менее 46 названных видов, в том числе: Lysobacterenermogenes, L. antibioticus, L. gummosus, L. brunescens, L. defluvii, L. niabensis, L. niastensis, L. daejeonensis, L. yangpyeongensis, L. koreensis, L. concretionis, L. spongiicola и L. capsici. Lysobacter spp. изначально были сгруппированы с миксобактериями, потому что они обладали отличительной чертой скользящей подвижности, но они уникально демонстрируют ряд черт, которые отличают их от других таксономически и экологически связанных микробов, включая высокое содержание G + C в геноме (обычно от 65 до 72%) и отсутствие жгутиков. Сама по себе характеристика скользящей подвижности вызвала интерес у многих, поскольку роль планирующих бактерий в экологии почвы еще недостаточно изучена. Кроме того, хотя был предложен ряд различных механизмов скольжения подвижности среди широкого круга видов бактерий, генетический механизм Lysobacter остается неизвестным. Члены группы Lysobacter проявили широкий интерес к производству внеклеточных ферментов. Группа также рассматривается как богатый источник для производства новых антибиотиков, таких как β-лактамы, содержащие замещенные боковые цепи, макроциклические лактамы и макроциклические пептидные или депсипептидные антибиотики, такие как катанозины.
Lysobacter spp. были описаны как вездесущие обитатели почвы и воды. Их присутствие в значительной степени игнорировалось, поскольку члены часто являются второстепенными компонентами при отборе проб при использовании обычных процедур изоляции. Однако из-за усовершенствованных молекулярных методов идентификации и лучшего описания рода их сельскохозяйственная значимость становится все более очевидной, особенно в качестве членов экологически значимых микробных сообществ, связанных с почвой и растениями. Недавние данные свидетельствуют о том, что Lysobacter spp. могут занимать широкий спектр экологических ниш, помимо тех, которые связаны с растениями, включая широкий спектр «экстремальных» сред. Например, филогенетический анализ 16S рДНК показывает клады Lysobacter, которые включают последовательности, полученные из гидротермальных источников, изоляты из Mt. Грязевые потоки Пинатубо и анаэробные иловые реакторы с восходящим потоком, а также микроаэрофильный литотроф, окисляющий железо.
Было обнаружено, что Lysobacter gummosus живет на коже красной саламандры и производит 2,4-диацетилфлороглюцин, химическое вещество, которое подавляет рост некоторых патогенных грибов.
Потенциал видов Lysobacter в качестве агентов биологической борьбы с болезнями растений был признан недавно. Среди штаммов L.enermogenes штамм C3 является наиболее подробно охарактеризованным как на молекулярном, так и на биологическом уровнях. Экологическая универсальность штамма отражается в спектре болезней, которые он способен контролировать, а также в различных растениях-хозяевах и частях растений, которые он способен колонизировать. Например, сообщалось, что штамм L.enermogenes C3 (ошибочно идентифицированный как Stenotrophomonas maltophilia) контролирует такие заболевания листвы, как пятнистость листьев овсяницы высокорослой, вызываемая Bipolaris sorokiniana, ржавчина фасоли, вызываемая Uromyces appendiculatus, и фузариоз пшеницы. L. enzymogenes штамм С3 также сообщалось, для подавления заболеваний soilborne, таких как коричневый патч в Turfgrass, вызванное Rhizoctonia solani, болезнь рассады Pythium выпревание из сахарной свеклы и летней заплаты болезни Кентукки блюграсс вызвано корневой-заражать Magnaporthe poae. Lysobacter sp. Было обнаружено, что SB-K88 подавляет болезнь демпфирования у сахарной свеклы и шпината за счет антибиоза и характерной колонизации корней перпендикулярно. Islam et al. (2005).
Виды Lysobacter также были выделены из почв, подавляющих Rhizoctonia solani. Глинистые почвы с естественной подавляющей способностью к Rhizoctonia содержали большее количество изолятов-антагонистов L. gummosus, L. antibioticus и / или L. capsici. Хотя механизм этого явления еще не изучен, оказалось, что выращивание травы / клевера увеличивало количество этих видов Lysobacter, а также подавляло Rhizoctonia.
Первоначально охарактеризованный как средство биологической борьбы с болезнями растений, штамм L.enermogenes C3 уникален тем, что выражает широкий спектр механизмов, способствующих микробному антагонизму и биологическому контролю, которые не присущи всем штаммам этого вида. Штамм продуцирует многочисленные внеклеточные ферменты, которые способствуют биоконтролирующей активности, в том числе множественные формы β-1,3-глюканаз и хитиназ. Также было продемонстрировано, что этот штамм вызывает системную резистентность у некоторых растений, защищая их от инфекции патогенами. Кроме того, недавние исследования показали важную роль вторичных метаболитов с антибиотической активностью и биосурфактантной активностью в антагонизме грибов. Некоторые из этих признаков глобально контролируются регулятором, кодируемым геном clp. Мутации в clp интересны по двум причинам. Во-первых, мутантный фенотип подразумевает, что в секретируемые антимикробные препараты, связанные с регулятороном clp, вовлечен широкий спектр генов, многие из которых остаются неидентифицированными. Во-вторых, мутации в clp приводят к значительной потере активности внеклеточных ферментов и антимикробной активности, проявляемой штаммом С3 L.enermogenes. Эти активности обычно фенотипически подавляющие и часто приводят к маскировке других фенотипов в стандартных анализах, что затрудняет или почти делает невозможным оценку мутационных эффектов неродственных генов. Однако штаммы, несущие мутации гена clp, предоставляют средства для отделения регулируемых clp фенотипов от других (например, описанных ниже), что делает возможной их оценку. Биологический контроль и способы подавления болезни с помощью Lysobacter spp. был просмотрен Ислам 2011.
Штамм L.enermogenes C3 - это генетически поддающийся трактовке штамм, позволяющий легко создавать нокауты генов, поддерживая его использование в качестве модельной генетической системы для раскрытия молекулярных основ патогенности, а также выявления механизмов микробного антагонизма и биологического контроля. Действительно, уже сконструирован ряд производных штаммов штамма С3 L.enermogenes, включая мутанты, затронутые структурными генами, кодирующими ферментативную активность, регуляторный ген clp и их различные комбинации.
Род насчитывает 46 известных видов (июль 2018 г.):
