Pseudomono charakteristikos, filogenija ir taksonomija, morfologija, gyvavimo ciklas

Pseudomonas yra bakterijų, esančių Pseudomonaceae šeimoje, gentis. Pirmąjį šių mikroorganizmų aprašą 1894 m. Parengė Vokietijos mikologas Walter Migula.

Šios bakterijos pasižymi aerobiniu ir Gram neigiamu. Jie yra tiesios bacilos formos arba turi tam tikrą kreivumą. Jie yra mobilūs dėl monotoniškų vėliavų (vieno vėliavos) arba daugialypės (kelių vėliavų). Flagellumas yra linkęs į polinę padėtį.

Dauguma genties rūšių yra teigiama oksidazė ir katalazė. Kitas intereso požymis, susijęs su grupės pripažinimu, yra GC kiekis DNR, kuris yra nuo 58 iki 72%.

Pseudomonas nesukuria atsparumo struktūrų, tokių kaip sporos. Jie neturi kapsulės, kuri supa sienos sritį ar jos pailgėjimą ir citoplazmą (prosteka), atsirandančias kitose bakterijų grupėse..

Tyrimas Pseudomonas Jį daugiausia nagrinėjo Argentinos mikrobiologas Norberto Palleroni. Šis tyrėjas pasiūlė atskirti gentį į penkias grupes pagal rRNS homologiją.

Šiuo metu trylika skirtingų grupių yra pripažintos 180 atskirų rūšių. Kai kurios iš šių grupių yra pripažįstamos fluorescuojančio pigmento, vadinamo pioverinu, gamyba.

Indeksas

• 1 Bendrosios charakteristikos
  • 1.1 Paskirstymas
  • 1.2 Temperatūra
  • 1.3 Ligos
  • 1.4 Programos
  • 1.5 Dažymas ir kvėpavimas
  • 1.6 Identifikavimas
• 2 Pigmentai
• 3 Filogenija ir taksonomija
• 4 grupės Pseudomonas senso stricto
• 5 Morfologija
  • 5.1 Flagella
• 6 Gyvavimo ciklas
  • 6.1 Plazmos
• 7 Buveinė
• 8 Ligos
  • 8.1 Gyvūnų ir žmonių ligos
• 9 Augalų ligos
• 10 Nuorodos

Bendrosios charakteristikos

Platinimas

Dėl savo didelio gebėjimo augti įvairiose aplinkose, gentis turi visuotinį ekologinį ir geografinį pasiskirstymą. Jie aptinkami sausumos ir vandens aplinkose. Jie yra chemotrofiniai ir lengvai auginami maistingoje kultūros terpėje.

Temperatūra

Jo idealus temperatūros intervalas yra nuo 25 iki 30 ° C. Tačiau rūšys augo esant žemesnei nei nulio temperatūrai, o kitos - daugiau nei 50 ° C.

Ligos

Tarp rūšių, kurios sudaro gentį, yra keletas gyvūnų, kurie sukelia gyvūnų ir žmonių ligas. Be to, daugelis rūšių yra patogeniniai augalai, sukeliantys vadinamąjį minkštąjį puvinį.

Programos

Kitos rūšys gali būti labai naudingos, nes įrodyta, kad jos skatina augalų augimą ir gali būti naudojamos kaip trąšos. Jie taip pat gali suardyti ksenobiotinius junginius (kurie nėra gyvų organizmų sudėties dalis).

Kai kurie ksenobiotikai, kurie gali degraduoti, yra aromatiniai angliavandeniliai, chloratai ir nitratai. Dėl šių savybių kai kurios rūšys labai naudingos biologinio gydymo programose.

Dažymas ir kvėpavimas

Rūšys Pseudomonas Jie yra negatyvūs gramai. Jie dažniausiai yra aerobiniai, todėl deguonis yra galutinis elektronų kvėpavimas.

Kai kurios rūšys gali naudoti nitratus kaip alternatyvius elektronų priėmėjus anaerobinėmis sąlygomis. Šiuo atveju bakterijos mažina nitratų kiekį iki molekulinio azoto.

Identifikavimas

Visos. \ T Pseudomonas Jie yra katalazės teigiami. Tai yra fermentas, kuris išskiria vandenilio peroksidą į deguonį ir vandenį. Dauguma aerobinių bakterijų gamina šį fermentą.

Grupėje yra teigiamų ir neigiamų oksidazių rūšių. Šio fermento buvimas laikomas naudingu nustatant gramteigiamas bakterijas.

Dauguma rūšių sukaupia gliukozės polisacharidą kaip atsarginę medžiagą. Tačiau kai kurios grupės gali turėti polihidroksibutiratą (PHB), kuris yra anglies asimiliacijos polimerinis produktas.

Pigmentai

Įvairios. \ T Pseudomonas gaminti pigmentus, kurie laikomi svarbiais taksonomiškai.

Tarp jų yra įvairių tipų fenazinai. Dažniausiai tai yra mėlynas pioacino pigmentas. Manoma, kad šis pigmentas padeda padidinti P. aeruginosa cistine fibroze sergančių pacientų plaučius.

Kiti fenazinai gali suteikti žalias arba oranžines pigmentacijas, kurios yra labai naudingos nustatant kai kurias genties rūšis.

Kitas pigmentas būdingas kai kurioms Pseudomonas Tai pioverdin. Tai suteikia gelsvai žalia spalva ir yra būdinga vadinamajam Pseudomonas fluorescencinė.

Pioverdin turi didelę fiziologinę svarbą, nes ji veikia kaip sideroforas. Tai reiškia, kad jis gali gaudyti neprieinamą geležį ir ištirpinti jį cheminėmis formomis, kurias gali panaudoti bakterijos.

Filogenija ir taksonomija

Pseudomonas Pirmą kartą jis aprašytas 1894 m. Walter Migula. Pavadinimo etimologija reiškia klaidingą vienybę. Šiuo metu šioje grupėje pripažįstama 180 rūšių.

Gentis yra Pseudomoneacae šeimos Pseudomonal tvarka. Tipo rūšis yra P. aeruginosa, kuri yra viena iš geriausiai žinomų grupėje.

Iš esmės genties apibūdinimui naudojamos charakteristikos buvo labai bendro pobūdžio ir jas gali pasidalinti kitos bakterijų grupės.

Vėliau žanrui apibrėžti buvo naudojami tikslesni simboliai. Tarp jų galima paminėti: GC kiekis DNR, pigmentacija ir atsarginės medžiagos rūšis.

Per XX amžiaus 70-ųjų, Norberto Palleroni specialistas grupė ir kiti tyrėjai, atliko ribosomų RNR tyrimą. Tai jie nustatė Pseudomonas pagal rRNS homologiją galima suskirstyti į penkias skirtingas grupes.

Naudojant daugiau tikslius molekulinius metodus, buvo nustatyta, kad grupės II-V priedų Palleroni nustatyti atitinka kitų grupių proteobakterijos. Šiuo metu manoma, kad tik atitinka I grupės Psedomonas senso stricto.

Dauguma šios grupės rūšių gamina pioveriną. Biosintetizuoti ir išskirti šį pigmentą gali padėti atskirti rūšis viena nuo kitos.

Grupės Pseudomonas senso stricto

Remiantis daugialypės sekos analize, buvo pasiūlyta Pseudomonas Jis būtų suskirstytas į penkias grupes:

Grupė P. fluorescens: tai labai įvairi ir rūšys yra saprofitai, esantys dirvožemyje, vandenyje ir augalų paviršiuje. Daugelis rūšių skatina augalų augimą.

Grupė P. syringae: daugiausia sudaro fitopatogenų rūšys. Pripažįstama daugiau kaip penkiasdešimt patovarų (skirtingų patogeninio laipsnio bakterijų padermės).

Grupė P. putida: šios grupės rūšys randamos dirvožemyje, įvairių augalų rizosferoje ir vandenyje. Jie turi didelį medžiagų degradacijos pajėgumą.

Grupė P stutzeri: šios bakterijos yra labai svarbios maistinių medžiagų cikle ir turi didelę genetinę įvairovę.

Grupė P aeruginosa: šioje grupėje pateikiamos rūšys, užimančios įvairias buveines, įskaitant žmogaus patogenus.

Tačiau naujausiame molekuliniame tyrime siūloma, kad lytis būtų padalinta į trylika grupių, susidedančių iš dviejų - daugiau kaip šešiasdešimt rūšių..

Didžiausia grupė yra P. fluorescens, kuri apima tipų rūšis, kurios plačiai naudojamos bioremediatyvos programose. Kita šioje grupėje domina rūšis P. mandelii, auga Antarktidoje ir pasirodė esanti labai atspari antibiotikams.

Morfologija

Bacilės yra tiesios iki šiek tiek išlenktos, 0,5 - 1 μm pločio x 1,5 - 5 μm ilgio. Jie nesugeba formuoti ir kaupti polihidroksibutirato granulių mažai azoto kultūrų terpėje. Tai skiriasi nuo kitų aerobinių bakterijų.

Ląstelių apvalkalą sudaro citoplazminė membrana, ląstelės sienelė ir išorinė membrana, kuri apima pastarąją.

Ląstelės sienelė būdinga gramnegatyvinėms bakterijoms, kurios yra plonos ir susidedančios iš peptidoglikano. Citoplazminė membrana skiria citoplazmą nuo kitų ląstelių apvalkalo komponentų. Jį sudaro lipidų dvigubas sluoksnis.

Išorinė membrana susideda iš lipido, vadinamo lipopolisacharidu, turinčiu angliavandenilių grandines. Ši membrana yra kliūtis molekulių, tokių kaip antibiotikai, kurie gali pažeisti ląstelę, praėjimui. Kita vertus, tai leidžia pernešti bakterijos veikimui reikalingas maistines medžiagas.

Išorinės membranos gebėjimas praeiti kai kurias medžiagas, o ne kitas, yra gaunamas naudojant porinas. Jie yra membranos struktūriniai baltymai.

Flagella

Vėliavos gentyje paprastai yra poliarinėje padėtyje, nors kai kuriais atvejais ji gali būti poliarinė. Kai kuriose. \ T  P. stutzeri ir kitų rūšių šoninė vėliava.

Vėliavų skaičius yra taksonomiškai svarbus. Gali būti lazdelės (monotric) arba kelios (daugialypės). Tose pačiose rūšyse vėliavų skaičius gali būti skirtingas.

Kai kurių rūšių buvo pastebėta, kad fimbriae (priedėlis baltymų plonesni ir trumpesni nei rykštės) buvimą, atitinkantis citoplazmos membrana evaginaciones.

Į  P. aeruginosa fimbriae yra maždaug 6 nm, pločio, yra ištraukiama ir veikia kaip receptorių kelių bakteriofagus (virusų, kad užkrėsti bakterijas). Fimbriae gali prisidėti prie bakterijų adhezijos prie epitelinių ląstelių jos priimančiosios.

Gyvavimo ciklas

Rūšys Pseudomonas, Kaip ir visos bakterijos, jos dauginasi dvejetainiu dalijimu, kuris yra nežinomos reprodukcijos tipas.

Pirmajame dvejetainio dalijimosi etape bakterija patenka į DNR dubliavimo procesą. Jie pateikia vieną apvalią chromosomą, kuri pradedama kopijuoti replikacijos fermentų aktyvumu.

Pakartotas chromosomos eiti link iš ląstelių, tada pertvaros yra sukurtas ir naujas mobilusis siena sukelia į dvi dukterines ląsteles galuose.

Rūšys Pseudomonas Pastebėta keletas genetinio rekombinacijos mechanizmų. Tai garantuoja genetinio kintamumo atsiradimą aseksualių reprodukcijų organizmuose.

Tarp šių mechanizmų yra transformacija (egzogeninės DNR fragmentai gali patekti į bakterijas). Kiti yra transdukcija (DNR mainai tarp bakterijų viruso) ir jungtis (DNR perdavimas iš donoro bakterijos gavėjui)..

Plazminiai vaistai

Plazmos yra mažos apykaitinės DNR molekulės, kurios atsiranda bakterijose. Jie yra atskirti nuo chromosomos ir replikuojami ir perduodami nepriklausomai.

Į Pseudomonas plazmidės atitinka įvairias funkcijas, pavyzdžiui, vaisingumo veiksnius ir atsparumą keliems agentams. Be to, kai kurie suteikia galimybę sugadinti neįprastus anglies šaltinius.

Plazminiai vaistai gali sukelti atsparumą įvairiems antibiotikams, pvz., Gentamicinui, streptomicinui ir tetraciklinui. Kita vertus, kai kurie yra atsparūs įvairiems cheminiams ir fiziniams veiksniams, pavyzdžiui, ultravioletinei spinduliuotei.

Jie taip pat gali padėti išvengti įvairių bakteriofagų poveikio. Jie taip pat pasipriešina bakteriocinams (bakterijų pagamintiems toksinams, kurie slopina kitų panašių augalų augimą)..

Buveinė

Rūšys Pseudomonas jie gali vystytis skirtingose ​​aplinkose. Jie aptinkami ir sausumos, ir vandens ekosistemose.

Ideali temperatūra genties vystymuisi yra 28 ° C, bet panašios rūšys P. psychrophila gali augti nuo -1 ° C iki 45 ° C. P. thermotolerans Jis gali išsivystyti 55 ° C temperatūroje.

Nė viena iš genties rūšių toleruoja pH mažesnį nei 4,5. Jie gali augti ant terpės, turinčios azoto šaltinį kaip nitrato amonio jonus. Jie reikalauja tik paprasto organinio junginio kaip anglies ir energijos šaltinio.

Mažiausiai devynios. \ T Pseudomonas auga Antarktidoje. Nors rūšis P. syringae buvo susijęs su vandens ciklu, esančių lietaus vandenyje, sniege ir debesyse.

Ligos

Žuvų rūšys. \ T Pseudomonas gali sukelti įvairias augalų, gyvūnų ir žmonių ligas.

Gyvūnų ir žmonių ligos

Apskritai manoma, kad genties rūšys yra mažai virulentiškos, nes jos paprastai yra saprofitai. Jie yra oportunistiniai ir linkę sukelti ligas pacientams, kuriems yra mažas atsparumas infekcijoms. Jie paprastai būna šlapimo takų, kvėpavimo takų, žaizdų ir kraujo.

Žmonių labiausiai paveiktos rūšys yra P. aeruginosa. Tai oportunistinė rūšis, kuri atakuoja imunosupresinius pacientus, kurie patyrė sunkių nudegimų ar chemoterapiją..

P. aeruginosa Jis dažniausiai atakuoja kvėpavimo takus. Pacientams, sergantiems bronchektaze (bronchų išsiplėtimas), susidaro didelis skreplių kiekis ir gali būti mirtinas.

Tai buvo įrodyta P. entomophila jis yra patogeniškas Drosophila melanogaster (vaisių skraidymas). Jis nurijamas nurijus ir atakuoja žarnyno žarnyno epitelio ląsteles, kurios gali sukelti mirtį.

P. plecoglossicida ji buvo nustatyta kaip žuvų patogenas (Plecoglossus altivelis). Bakterija sukelia hemoraginius ascitus (skysčio kaupimąsi į pilvaplėvės ertmę) žuvyse.

Ligos augaluose

Fetopatogeninės rūšys Pseudomonas jie sukelia didelę ligų įvairovę. Tai gali sukelti nekrozinius pažeidimus arba dėmes ant stiebų, lapų ir vaisių. Jie taip pat gali sukelti žiaunas, puvimo ir kraujagyslių infekcijas.

Grupė P. syringae išpuolių daugiausia lapų lygiu. Pavyzdžiui, svogūnuose jie gali pagaminti lapų dėmės ir lemputės puvinio.

Alyvmedyje (Europos bangarūšis P. savastanoi Tai yra alyvuogių tuberkuliozės sukėlėjas, kuriam būdingas auglių susidarymas. Šie navikai susidaro daugiausia stiebų, pumpurų ir kartais lapų, vaisių ir šaknų. Jie sukelia defoliaciją, sumažina augalo dydį ir vėliau mirtį.

 Nuorodos

1. Vedęs MC, Urban N, R Díaz ir A Díaz (2015) Alyvmedžio tuberkuliozė: įvairių fungicidų poveikio in vitro tyrimas šešiems štamai Pseudomonas savastonoi. Actas Simposio Expoliva, Jaén, Ispanija, gegužės 6–8 d.
2. Hesse C, F Schulz, C Bull, BT Shaffer, Q Yan, N Shapiro, A Hassan, N Varghese, L, Elbourne I Paulsen, N Kyrpides, T Woyke ir J Loper (2018) Genomo pagrindu evoliucinė istorija Pseudomonas spp. Enviromental Microbiology 20: 2142-2159.
3. Higuera-Llantén S, F Vásquez-Ponce, M Núñez-Gallego, M Palov, S Marshall ir J Olivares-Pacheco (2018) Fenotipinė ir genotipinė naujo multiantbiotinio atsparumo, alginato hiperprodukuojančio štamo charakteristika Pseudomonas mandelii Antarktidoje. Polar Biol., 41: 469-480.
4. Luján D (2014) Pseudomonas aeruginosa: pavojingas priešininkas Acta Bioquím Clin. Latinoam. 48 465-74.
5. Nishimori E, K Kita-Tsukamoto ir H Wakabayashi (2000) Pseudomonas plecoglossicide sp. nov., ayu bakterinių hemoraginių ascitų priežastis, Plecoglossus altivelis. Tarptautinis sisteminio ir evoliucinio mikrobiologijos žurnalas. 50: 83-89.
6. Palleroni NJ ir M Doudoroff (1972) Kai kurios genties savybės ir taksonominiai padaliniai Pseudomonas. Annu. Phytopathol. 10: 73-100.
7. Palleroni, N (2015) Pseudomonas. In: Whitman WB (redaktorius) Bergey's Archaea ir bakterijų sistematikos vadovas. John Wiley & Sons, Inc, kartu su Bergey vadovas Trust.