Jaa:
Pseudomonas-ominaisuudet, fylogeny ja taksonomia, morfologia, elinkaari
pseudomonas on bakteerien suku, joka sijaitsee Pseudomonaceae-perheessä. Näiden mikro-organismien ensimmäinen kuvaus tehtiin saksalaisen mykologin Walter Migulan toimesta vuonna 1894.
Näille bakteereille on tunnusomaista se, että ne ovat aerobisia ja Gram-negatiivisia. Niillä on suora bacillus tai niissä on tietty kaarevuus. Ne ovat liikkuvia, koska niissä on monotoninen flagella (yksi flagellum) tai multitricos (useita flagella). Flagellum on yleensä polaarisessa asennossa.
Useimmat suvun lajit ovat positiivinen oksidaasi ja katalaasi. Toinen mielenkiinnon kohde, joka tunnistaa ryhmän, on GC: n pitoisuus DNA: ssa, joka on 58 - 72%.
pseudomonas ei kehittää resistenssirakenteita, kuten itiöitä. Niissä ei ole kapselia, joka ympäröi seinää tai tämän ja sen sytoplasman (prosteca), jotka esiintyvät muissa bakteeriryhmissä, pidentymistä..
Tutkimus pseudomonas Sitä on käsitellyt pääasiassa Argentiinan mikrobiologi Norberto Palleroni. Tämä tutkija ehdotti suvun erottamista viiteen ryhmään rRNA-homologian perusteella.
Tällä hetkellä 180 eri lajia tunnistetaan 13 eri ryhmässä. Osa näistä ryhmistä tunnistetaan fluoresoivan pigmentin tuotannolla, joka tunnetaan nimellä pioverdin.
indeksi
- 1 Yleiset ominaisuudet
- 1.1 Jakelu
- 1.2 Lämpötila
- 1.3 Sairaudet
- 1.4 Sovellukset
- 1.5 Värjäys ja hengitys
- 1.6 Tunnistaminen
- 2 Pigmentit
- 3 Fylogeny ja taksonomia
- 4 ryhmää Pseudomonas senso stricto
- 5 Morfologia
- 5.1 Flagella
- 6 Elinkaari
- 6.1 Plasmidit
- 7 Elinympäristö
- 8 Sairaudet
- 8.1 Eläinten ja ihmisten sairaudet
- 9 Kasvissa esiintyvät sairaudet
- 10 Viitteet
Yleiset ominaisuudet
jakelu
Suuren kapasiteetinsa vuoksi kasvaa monipuolisissa ympäristöissä, ja sillä on yleinen ekologinen ja maantieteellinen jakauma. Niitä on löydetty maanpäällisissä ja vesiympäristöissä. Ne ovat kemotrofisia ja kasvavat helposti ravitsevassa viljelyalustassa agarilla.
lämpötila
Sen ihanteellinen lämpötila-alue on 25 - 30 ° C. Lajeja on kuitenkin havaittu kasvavan alle nollan lämpötiloissa ja toiset yli 50 ° C: ssa.
sairaudet
Sellaisten lajien joukossa, jotka muodostavat suvun, on joitakin, jotka aiheuttavat sairauksia eläimissä ja ihmisissä. Samoin monet lajit ovat patogeenisiä kasveja, jotka aiheuttavat ns.
sovellukset
Muut lajit voivat olla erittäin hyödyllisiä, koska niiden on osoitettu stimuloivan kasvien kasvua ja niitä voidaan käyttää lannoitteina. Ne voivat myös hajottaa ksenobioottisia yhdisteitä (jotka eivät ole osa elävien organismien koostumusta).
Osa xenobiotikoista, jotka voivat hajota, sisältävät aromaattisia hiilivetyjä, kloraatteja ja nitraatteja. Nämä ominaisuudet tekevät joistakin lajeista erittäin käyttökelpoisia bioremediointiohjelmissa.
Värjäys ja hengitys
Laji pseudomonas Ne ovat Gram-negatiivisia. Ne ovat pääasiassa aerobisia, joten happi on viimeinen elektronien reseptori hengityksessä.
Jotkut lajit voivat käyttää nitraatteja vaihtoehtoisina elektronien vastaanottajina anaerobisissa olosuhteissa. Tässä tapauksessa bakteerit vähentävät nitraatteja molekyyli- typpeen.
tunnistaminen
Kaikki lajit pseudomonas Ne ovat katalaasipositiivisia. Tämä on entsyymi, joka hajottaa vetyperoksidin hapeksi ja vedeksi. Useimmat aerobiset bakteerit tuottavat tätä entsyymiä.
Ryhmässä on positiivisia ja negatiivisia oksidaasilajeja. Tämän entsyymin läsnäoloa pidetään hyödyllisenä gram-negatiivisten bakteerien tunnistamisessa.
Useimmat lajit keräävät glukoosipolysakkaridia varaaineena. Joillakin ryhmillä voi kuitenkin olla polyhydroksibutyraattia (PHB), joka on hiili-assimilaation polymeerituote.
pigmentit
Eri lajit pseudomonas tuottaa pigmenttejä, joita on pidetty taksonomisesti tärkeinä.
Näitä ovat erilaiset fenatsiinit. Yleisin tällainen tyyppi on sininen pioasiinipigmentti. Tämän pigmentin katsotaan lisäävän P. aeruginosa kystistä fibroosia sairastavien potilaiden keuhkoihin.
Muut fenatsiinit voivat antaa vihreitä tai oransseja pigmenttejä, jotka ovat erittäin käyttökelpoisia joidenkin suvun lajien tunnistamisessa.
Toinen pigmenttiominaisuus joillekin pseudomonas Se on pioverdin. Nämä antavat kellertävän vihreät värit ja ovat tyypillisiä ns pseudomonas fluoresoiva.
Pioverdinilla on suuri fysiologinen merkitys, koska se toimii sideroforina. Tämä tarkoittaa, että se voi sulkea pois käytettävissä olevan raudan ja liuottaa sen kemiallisissa muodoissa, joita bakteerit voivat hyödyntää.
Fylogeny ja taksonomia
pseudomonas Sitä kuvattiin ensin vuonna 1894 Walter Migula. Nimen etymologia tarkoittaa väärää yhtenäisyyttä. Tällä hetkellä 180 ryhmää tunnistetaan tässä ryhmässä.
Perhe sijaitsee Pseudomoneacae-perheessä, jossa on Pseudomonaalinen järjestys. Tyyppi on P. aeruginosa, joka on yksi tunnetuimmista ryhmästä.
Perusominaisuudet, joita käytetään periaatteessa suvun kuvaamiseen, olivat hyvin yleisiä ja niitä voitiin jakaa muiden bakteeriryhmien kesken.
Tämän jälkeen genren määrittelyssä käytettiin tarkempia merkkejä. Näistä voidaan mainita: GC: n pitoisuus DNA: ssa, pigmentti ja varmuusaineen tyyppi muun muassa.
1900-luvulla ryhmän asiantuntija Norberto Palleroni teki yhdessä muiden tutkijoiden kanssa tutkimuksen ribosomaalista RNA: ta. Nämä määrittivät sen pseudomonas voidaan jakaa viiteen eri ryhmään rRNA-homologian mukaisesti.
Tarkempia molekyylitekniikoita käytettäessä määritettiin, että Palleronin muodostamat ryhmät II-V vastasivat muita Proteobakteeriryhmiä. Tällä hetkellä katsotaan, että vain I-ryhmä vastaa Psedomonas senso stricto.
Useimmat tämän ryhmän lajit tuottavat pioverdinia. Tapa biosynthesoida ja erittää tämä pigmentti voi auttaa erottamaan lajit toisistaan.
Ryhmät sisään Pseudomonas senso stricto
Monikeskeisen sekvenssin analyysin perusteella on ehdotettu, että pseudomonas Se jaetaan viiteen ryhmään:
ryhmä P. fluorescens: tämä on hyvin monimuotoista ja lajit ovat saprofyyttejä, jotka ovat läsnä maaperässä, vedessä ja kasvien pinnalla. Monet lajit edistävät kasvien kasvua.
ryhmä P. syringae: koostuu pääasiassa fytopatogeenien aiheuttamista lajeista. Tunnistetaan yli viisikymmentä patovaria (bakteerien kantoja, joilla on erilainen patogeenisyysaste).
ryhmä P. putida: tämän ryhmän lajeja esiintyy maaperässä, eri kasvien risosfäärissä ja vedessä. Niillä on suuri aineen hajoamiskapasiteetti.
ryhmä P stutzeri: näillä bakteereilla on suuri merkitys ravinnekierrossa ja niillä on suuri geneettinen monimuotoisuus.
ryhmä P aeruginosa: tässä ryhmässä on lajeja, jotka ovat eri elinympäristöjä, mukaan lukien ihmisen patogeenit.
Tuoreemmassa molekyylitutkimuksessa ehdotetaan kuitenkin, että sukupuoli jakautuu kolmetoista ryhmään, jotka koostuvat kahdesta yli 60 lajiin.
Suurin ryhmä on P. fluorescens, joka sisältää tyypin lajit, joita käytetään laajalti bioremediointiohjelmissa. Toinen tämän ryhmän kiinnostava laji on P. mandelii, joka kasvaa Etelämantereella ja on osoittautunut erittäin vastustuskykyiseksi antibiooteille.
morfologia
Bakteerit ovat suoria tai hieman kaarevia, 0,5 - 1 μm leveitä x 1,5 - 5 μm pitkiä. Ne eivät kykene muodostamaan ja kertymään polyhydroksibutyraattirakeita alhaisessa typpipitoisessa viljelyalustassa. Tämä erottaa ne muista aerobisista bakteereista.
Solukkopäällyste koostuu sytoplasmisesta kalvosta, soluseinämästä ja ulkokalvosta, joka peittää jälkimmäisen.
Soluseinä on tyypillinen gramnegatiivisille bakteereille, jotka ovat ohuita ja koostuvat peptidoglykaanista. Sytoplasminen kalvo erottaa sytoplasman solun kuoren muista komponenteista. Se muodostuu lipidikerroksesta.
Ulompi kalvo koostuu lipidistä, jota kutsutaan lipopolysakkaridiksi, jossa on hiilivetyketjuja. Tämä kalvo on esteenä sellaisten molekyylien, kuten antibioottien, kulkeutumiselle, jotka voivat vahingoittaa solua. Toisaalta se mahdollistaa bakteerin toimintaan tarvittavien ravintoaineiden kulun.
Ulkoisen kalvon kyky kuljettaa joitakin aineita eikä muita, annetaan huokosten läsnäololla. Ne ovat kalvon rakenteellisia proteiineja.
vitsaukset
Perheeseen kuuluva lippu sijaitsee yleensä polaarisessa asennossa, vaikka joissakin tapauksissa se voi olla polaarinen. Joissakin. \ T P. stutzeri ja muita lajien sivusuuntaisia lippuja.
Flagellan määrä on taksonomisesti tärkeä. Lohko (monotrinen) tai useampi (multitrico) voi olla läsnä. Samassa lajissa lippuvalojen lukumäärä voi vaihdella.
Joissakin lajeissa on havaittu fimbriaiden (ohuempi ja lyhyempi proteiinilisä kuin flagellum) läsnäolo, joka vastaa sytoplasman kalvon evaginaatioita.
sisään P. aeruginosa Fimbriat ovat noin 6 nm leveitä, ovat sisäänvedettäviä ja toimivat reseptoreina useille bakteriofageille (virukset, jotka tarttuvat bakteereihin). Fimbriat voivat edistää bakteerin tarttumista isäntänsä epiteelisoluihin.
Elinkaari
Laji pseudomonas, Kuten kaikki bakteerit, ne lisääntyvät binäärisen halkeamisen, eräänlaisen epätavallisen lisääntymisen avulla.
Binäärisen hajoamisen ensimmäisessä vaiheessa bakteeri siirtyy DNA: n päällekkäisyyden prosessiin. Nämä esittävät yhden ympyrän kromosomin, joka alkaa kopioida replikaatioentsyymien aktiivisuuden avulla.
Replikoidut kromosomit siirtyvät solun päihin, myöhemmin muodostetaan väliseinä ja muodostetaan uusi soluseinä muodostamaan kaksi tyttärisolua.
Lajikkeissa pseudomonas Useita geneettisen rekombinaation mekanismeja on havaittu. Tämä takaa geneettisen vaihtelun esiintymisen epäsuotuisan lisääntymisen organismeissa.
Näiden mekanismien joukossa on transformaatio (eksogeenisen DNA: n fragmentit voivat tulla bakteereihin). Toiset ovat transduktio (DNA: n vaihto bakteerien välillä viruksella) ja yhdistäminen (DNA: n siirtäminen luovuttajan bakteerista vastaanottajalle).
plasmidit
Plasmidit ovat pieniä pyöreitä DNA-molekyylejä, joita esiintyy bakteereissa. Nämä erotetaan kromosomista ja replikoidaan ja lähetetään itsenäisesti.
sisään pseudomonas plasmidit täyttävät monipuoliset toiminnot, kuten hedelmällisyyteen vaikuttavat tekijät ja resistenssi useille aineille. Lisäksi jotkut tarjoavat kyvyn hajottaa epätavallisia hiililähteitä.
Plasmidit voivat saada aikaan resistenssiä mm. Antibiooteille, kuten gentamisiinille, streptomysiinille ja tetrasykliinille. Toisaalta jotkut ovat resistenttejä erilaisille kemiallisille ja fysikaalisille tekijöille, kuten esimerkiksi ultraviolettisäteilylle.
Samoin ne voivat auttaa välttämään eri bakteriofagien toimintaa. Samoin ne antavat resistenssiä bakteereille (bakteerien tuottamat toksiinit estääkseen muiden vastaavien kasvua).
elinympäristö
Laji pseudomonas ne voivat kehittyä eri ympäristöissä. Niitä on löydetty sekä maanpäällisistä että vesiekosysteemeistä.
Ihanteellinen lämpötila suvun kehittymiselle on 28 ° C, mutta lajit kuten P. psychrophila voi kasvaa alueella -1 ° C - 45 ° C. P. thermotolerans Se pystyy kehittymään 55 ° C: n lämpötilassa.
Mikään suvun lajista ei siedä pH-arvoa alle 4,5. Ne voivat kasvaa väliaineessa, joka sisältää typpilähteenä nitraatti- ammoniumioneja. Ne edellyttävät vain yksinkertaista orgaanista yhdistettä hiilen ja energian lähteenä.
Vähintään yhdeksän lajia pseudomonas kasvaa Etelämantereella. Vaikka laji P. syringae on yhdistetty veden kiertoon, joka on läsnä sadevedessä, lumessa ja pilvissä.
sairaudet
Laji pseudomonas voi aiheuttaa erilaisia sairauksia kasveissa, eläimissä ja ihmisissä.
Taudit eläimillä ja ihmisillä
Yleensä katsotaan, että suvun lajilla on alhainen virulenssi, koska ne ovat yleensä saprofyyttejä. Nämä ovat opportunistisia ja aiheuttavat sairauksia potilailla, joilla on alhainen resistenssi infektioille. Ne ovat tavallisesti virtsateissä, hengitysteissä, haavoissa ja veressä.
Laji, joka vaikuttaa eniten ihmisiin, on P. aeruginosa. Se on opportunistinen laji, joka hyökkää immunosuppressoituja potilaita, jotka ovat kärsineet vakavista palovammoista tai jotka ovat saaneet kemoterapiaa..
P. aeruginosa Se hyökkää pääasiassa hengitysteitä vastaan. Potilailla, joilla on keuhkoputkentulehdus (keuhkoputkien laajentuminen), syntyy suuri määrä röyhkeä ja se voi olla tappava.
Tämä on osoittautunut P. entomophila se on patogeeninen Drosophila melanogaster (hedelmäkärpäs). Se niellään nielemällä ja hyökkää hyönteisen suoliston epiteelisoluihin, mikä voi aiheuttaa kuoleman..
P. plecoglossicida se on todettu kalan ayu-patogeeninä (Plecoglossus altivelis). Bakteeri aiheuttaa kalan verenvuotomaista astiaa (nesteen kertyminen vatsaonteloon).
Kasveissa esiintyvät sairaudet
Fytopatogeeniset lajit pseudomonas ne aiheuttavat paljon erilaisia sairauksia. Nämä voivat aiheuttaa nekroottisia vaurioita tai tahroja varret, lehdet ja hedelmät. Ne voivat myös tuottaa kynnyksiä, paisuntaa ja verisuonten infektioita.
Ryhmä P. syringae hyökkäykset lähinnä lehtitasolla. Esimerkiksi sipulissa ne voivat tuottaa lehtiä ja polttimon.
Oliivipuussa (Euroopan aaltolaji P. savastanoi Se on oliivin tuberkuloosin aiheuttaja, jolle on ominaista kasvainten muodostuminen. Nämä kasvaimet muodostuvat pääasiassa varret, silmut ja joskus lehdissä, hedelmissä ja juurissa. Ne aiheuttavat defolaatiota, kasvin kokoa ja myöhemmin kuolemaa.
viittaukset
- Naimisissa MC, Urban N, R Díaz ja A Díaz (2015) Oliivipuun tuberkuloosi: in vitro -tutkimus eri fungisidien vaikutuksesta kuudelle kannalle Pseudomonas savastonoi. Actas Simposio Expoliva, Jaén, Espanja, 6.-8. Toukokuuta.
- Hesse C, F Schulz, C Bull, BT Shaffer, Q Yan, N Shapiro, A Hassan, N Varghese, L, Elbourne I Paulsen, N Kyrpides, T Woyke ja J Loper (2018) Genomiin perustuva evoluutiohistoria Pseudomonas spp. Enviromental Microbiology 20: 2142-2159.
- Higuera-Llantén S, F Vásquez-Ponce, M Núñez-Gallego, M Palov, S Marshall ja J Olivares-Pacheco (2018) Fenotyyppinen ja genotyyppinen karakterisointi uudesta multiantibioottiresistentistä, alginaatin hyperproducing -kannasta Pseudomonas mandelii eristetty Etelämantereella. Polar Biol., 41: 469-480.
- Luján D (2014) Pseudomonas aeruginosa: vaarallinen vastustaja Acta Bioquím Clin. Latinoam. 48 465 - 74.
- Nishimori E, K Kita-Tsukamoto ja H Wakabayashi (2000) Pseudomonas plecoglossicide sp. nov., ayun bakteeri-verenvuotojen askeesin aiheuttaja, Plecoglossus altivelis. International Journal of Systematic ja Evolutionary Microbiology. 50: 83-89.
- Palleroni NJ ja M Doudoroff (1972) Joitakin suvun ominaisuuksia ja taksonomisia osa-alueita pseudomonas. Annu. Phytopathol. 10: 73-100.
- Palleroni, N (2015) pseudomonas. Julkaisussa: Whitman WB (toimittaja) Bergeyn käsikirja arkkitehtuurin ja bakteerien systematiikasta. John Wiley & Sons, Inc., yhdessä Bergey's Manual Trustin kanssa.