מאפייני Pseudomonas, phylogeny וטקסונומיה, מורפולוגיה, מחזור החיים

פסודומונס הוא סוג של חיידקים הממוקמת Pseudomonaceae המשפחה. התיאור הראשון של מיקרואורגניזמים אלה נעשה על ידי המיקולוג הגרמני וולטר מיגולה בשנת 1894.

חיידקים אלה מאופיינים על ידי היותם אירוביים ו- Gram שלילי. יש להם צורה של ישר bacillus או להציג מסוים עקמומיות. הם ניידים בשל נוכחות של flagella מונוטוני (אחד flagellum) או multitricos (כמה flagella). הדגל נוטה להיות במצב קוטבי.

רוב המינים של הסוג הם oxidase חיובי catalase. מאפיין נוסף של עניין להכיר את הקבוצה, הוא התוכן של GC בדנ"א העובר בין 58 - 72%.

פסודומונס אינו מפתח מבני התנגדות, כגון נבגים. הם אינם מציגים כמוסה סביב הקיר או הארכות של זה ואת הציטופלזמה (prosteca), המתרחשות בקבוצות חיידקים אחרים.

המחקר של פסודומונס זה כבר התייחס בעיקר על ידי מיקרוביולוג ארגנטינאי Norberto Palleroni. חוקר זה הציע להפריד את הסוג לחמש קבוצות בהתבסס על הומולוגיה rRNA.

כיום, 180 מינים נפרדים מוכרים בשלוש עשרה קבוצות שונות. חלק מקבוצות אלה מוכרים על ידי ייצור של פיגמנט פלואורסצנטי המכונה pioverdin.

אינדקס

• 1 מאפיינים כלליים
  • 1.1 התפלגות
  • 1.2 טמפרטורה
  • 1.3 מחלות
  • 1.4 יישומים
  • 1.5 מכתים ונשימה
  • 1.6 זיהוי
• 2 פיגמנטים
• 3 פילוגניות וטקסונומיה
• 4 קבוצות ב Pseudomonas senso rigo
• 5 מורפולוגיה
  • 5.1
• מחזור חיים
  • 6.1 פלסמידים
• 7 בית גידול
• 8 מחלות
  • 8.1 מחלות בבעלי חיים ובבני אדם
• 9 מחלות במפעלים
• 10 הפניות

מאפיינים כלליים

הפצה

בשל היכולת הגדולה שלה לגדול בסביבות מגוונות, הסוג יש הפצה אקולוגית גיאוגרפית בכל מקום. הם נמצאו בסביבות יבשתיות ואקוטיות. הם chemotrophic והם גדלים בקלות מדיה תרבותית מזינה על אגר.

טמפרטורה

טווח הטמפרטורה האידיאלי שלה הוא בין 25 ל -30 ° C. עם זאת, מינים נמצאו גוברת בטמפרטורות מתחת לאפס ואחרים מעל 50 מעלות צלזיוס.

מחלות

בין המינים שמרכיבים את הסוג, יש כאלה הגורמים למחלות אצל בעלי חיים ובני אדם. כמו כן, מינים רבים הם צמחים פתוגניים שגורמת מה שנקרא ריקבון רך.

יישומים

מינים אחרים יכולים להיות שימושיים מאוד, שכן הם הוכחו כדי לעורר את הצמיחה של צמחים יכול להיות מיושם כמו דשנים. הם יכולים גם לשבש תרכובות xenobiotic (אשר אינם חלק הרכב של אורגניזמים חיים).

חלק xenobiotics שיכולים לבזות כוללים פחמימנים ארומטיים, כלוראטס וניטרטים. מאפיינים אלה הופכים מינים מסוימים מאוד שימושי בתוכניות bioremediation.

מכתים ונושם

המינים של פסודומונס הם גראם שלילי. הם בעיקר אירובי, ולכן החמצן הוא הקולטן הסופי של אלקטרונים הנשימה.

מינים מסוימים יכולים להשתמש בחנקות כמקבילים חלופיים של אלקטרונים בתנאים אנאירוביים. במקרה זה, חיידקים להפחית חנקות חנקן מולקולרי.

זיהוי

כל המינים פסודומונס הם catalase חיובי. זהו האנזים המפרק מי חמצן לחמצן ולמים. רוב החיידקים האירוביים מייצרים אנזים זה.

בתוך הקבוצה יש מינים חיוביים ושליליים של חמצון. נוכחותו של אנזים זה נחשב מועיל בזיהוי חיידקים שליליים של גראם.

רוב המינים צוברים פולסכריד גלוקוז כחומר מילואים. עם זאת, כמה קבוצות עשויות להיות polyhydroxybutyrate (PHB), אשר הוא מוצר פולימרי של התבוללות פחמן.

פיגמנטים

מינים שונים של פסודומונס לייצר פיגמנטים שנחשבו חשובים מבחינה טקסונומית.

בין אלה סוגים שונים של phenazines. הנפוץ ביותר מסוג זה הוא פיגמנט כחול pioacin. זה נחשב כי פיגמנט זה תורם להגדיל את הקיבולת של פ aeruginosa של התנחלות הריאות של חולים עם סיסטיק פיברוזיס.

אחר phenazines יכול לתת ירוק או כתום pigmentations, אשר מאוד שימושי בזיהוי של כמה מינים של הסוג.

פיגמנט נוסף המאפיין כמה קבוצות של פסודומונס זה פיוברדין. אלה נותנים צבעי ירוק צהבהב אופייני של מה שנקרא פסודומונס פלואורסצנטי.

פיוברדין יש חשיבות פיזיולוגית גדולה שכן הוא פועל כמו סידרופורה. משמעות הדבר היא כי הוא יכול מלכודת ברזל זמין לפזר אותו בצורות כימיות שניתן לרתום על ידי החיידקים.

פילוגניות וטקסונומיה

פסודומונס זה היה הראשון שתואר בשנת 1894 על ידי וולטר Migula. האטימולוגיה של השם פירושה אחדות מזויפת. כיום 180 מינים מוכרים בקבוצה זו.

הסוג ממוקם במשפחת פסבדומונאקאצ 'של פסבדו-דומאונאל. המין הוא סוג פ aeruginosa, אשר הוא אחד הידועים ביותר בקבוצה.

המאפיינים המשמשים באופן עקרוני לתיאור הסוג היו כלליים מאוד ויכולים להיות משותפים לקבוצות אחרות של חיידקים.

לאחר מכן, תווים מדויקים יותר שימשו כדי להגדיר את הז'אנר. בין אלה ניתן לציין: התוכן של GC ב DNA, פיגמנטציה, ואת סוג של חומר מילואים בין היתר.

בשנות ה -70 של המאה ה -20, מומחה של הקבוצה Norberto Palleroni, יחד עם חוקרים אחרים, ביצעו מחקר של RNA ריבוזומלי. אלה קבעו זאת פסודומונס יכול להיות מופרדים לתוך חמש קבוצות שונות על פי ההומולוגיה rRNA.

באמצעות טכניקות מולקולריות מדויקות יותר, נקבע כי קבוצות II-V הוקמה על ידי Palleroni התכתב קבוצות אחרות של Proteobacteria. זה נחשב כרגע כי רק קבוצה אני מתאים Psedomonas senso rigo.

רוב המינים בקבוצה זו מייצרים pioverdin. הדרך biosynthesize ולהפריש זה פיגמנט יכול לעזור להבדיל את מינים זה מזה.

קבוצות ב- Pseudomonas סנסו קפדנית

בהתבסס על ניתוח רצף multilocus הוצע כי פסודומונס הוא יופרד לחמש קבוצות:

קבוצה פ fluorescens: זה מגוון מאוד ואת המין הם saprophytes, להיות נוכחים בקרקע, מים פני השטח של הצמחים. מינים רבים לקדם את הצמיחה של הצמחים.

קבוצה P. syringae: מורכב בעיקר מינים כי phytopathogens. יותר מחמישים pathovars מזוהים (זנים של חיידקים עם דרגות שונות של פתוגניות).

קבוצה פ. פוטידה: המין של קבוצה זו נמצאים בקרקע, הריזופירה של צמחים שונים ובמים. יש להם יכולת גבוהה של השפלה של חומרים.

קבוצה P stutzeri: חיידקים אלה הם בעלי חשיבות רבה במחזור התזונה ומציגים מגוון גנטי גבוה.

קבוצה P aeruginosa: קבוצה זו מציגה מינים אשר תופסים בתי גידול שונים, כולל פתוגנים אנושיים.

עם זאת, במחקר מולקולרי חדש יותר מוצע כי מין מופרד לשלוש עשרה קבוצות המורכבות משתיים ליותר משישים מינים.

הקבוצה הגדולה ביותר היא P. פלואורסצנטי, אשר כולל את סוג מינים כי הוא בשימוש נרחב בתוכניות bioremediation. מין נוסף של עניין בקבוצה זו הוא פ מנדלי, כי גדל באנטארקטיקה הוכיח להיות עמיד מאוד לאנטיביוטיקה.

מורפולוגיה

את bacilli הם ישר מעוקל מעט, 0.5 - 1 מיקרומטר רחב x 1.5 - 5 מיקרומטר ארוך. הם אינם מסוגלים ליצור ולצבור גרגרי polyhydroxybutyrate בתקשורת תרבות חנקן נמוכה. זה מבדיל אותם חיידקים אירוביים אחרים.

המעטפה הסלולרית מורכבת מממברנה cytoplasmic, קיר התא והקרום החיצוני המכסה את הקרום.

קיר התא אופייני חיידקים שליליים גראם, להיות רזה המורכב peptidoglycan. הקרום cytoplasmic מפריד את הציטופלסמה מרכיבים אחרים של המעטפה התא. הוא נוצר על ידי bilayer שומנים.

הממברנה החיצונית מורכבת משומנים הנקראים lipopolysaccharide, שיש להם שרשרות פחמימנים. קרום זה הוא מחסום נגד מעבר של מולקולות כגון אנטיביוטיקה שעלולה לגרום נזק לתא. מצד שני, זה מאפשר מעבר של חומרים מזינים הדרושים לתפקוד של החיידק.

היכולת של הממברנה החיצונית לעבור כמה חומרים ולא אחרים, ניתנת על ידי נוכחות של פורנים. הם חלבונים מבניים של הממברנה.

scourges

את flagella ב הסוג ממוקמים בדרך כלל במצב קוטבי אם כי במקרים מסוימים זה יכול להיות תת קוטבי. בכמה זנים של  פ סטוצרי ו מינים אחרים דגל לרוחב הם נצפו.

מספר הדגליות חשוב מבחינה טקסונומית. דגלום (מונוטרי) או מספר (multitrico) עשויים להיות נוכחים. באותו מין מספר הדגל עשוי להציג וריאציות.

במינים מסוימים נוכחות של fimbrias (רזה וקצר יותר חלבון תוספת מאשר flagellum) נצפתה, המקביל evaginations של הממברנה cytoplasmic.

ב  פ aeruginosa Fimbrias הם כ 6 ננומטר רחב, נשלפים לפעול קולטנים עבור כמה bacteriophages (וירוסים להדביק חיידקים). Fimbrias יכול לתרום הידבקות של החיידק לתאי אפיתל של המארח שלה.

מחזור החיים

המינים של פסודומונס, כמו כל החיידקים, הם מתרבים על ידי ביקוע בינארי, סוג של רבייה מינית.

בשלב הראשון של ביקוע בינארי, החיידק נכנס תהליך שכפול דנ"א. אלה מהווים כרומוזום יחיד עגול שמתחיל להעתיק על ידי פעילות של אנזימים שכפול.

כרומוזומים משוכפלים ללכת לקצות התא, מאוחר יותר מחיצות נוצרת קיר תא חדש נוצר כדי ליצור את שני תאים הבת.

במינים של פסודומונס מספר מנגנונים של רקומבינציה גנטית נצפו. זה מבטיח את ההופעה של השתנות גנטית באורגניזמים של רבייה מינית.

בין מנגנונים אלה הוא הטרנספורמציה (שברי דנ"א אקסוגני יכולים להיכנס לחיידק). אחרים הם התמרה (החלפת דנ"א בין חיידקים על ידי וירוס) יחד (העברת דנ"א מחיידק התורם למקבל).

פלסמידים

פלסמידים הם מולקולות דנ"א עגולות קטנות המתרחשות בחיידקים. אלה מופרדים מן הכרומוזום ומשוכפלים ומועברים באופן עצמאי.

ב פסודומונס פלסמידים למלא פונקציות מגוונות כמו גורמים של פוריות והתנגדות למספר סוכנים. בנוסף, חלקם מספקים את היכולת להשפיל מקורות פחמן יוצאי דופן.

פלסמידים יכולים לספק עמידות לאנטיביוטיקה כגון גנטמיצין, סטרפטומיצין וטטרציקלין, בין היתר. מצד שני, חלקם עמידים בפני חומרים כימיים שונים פיזית כגון, למשל, קרינה אולטרה סגולה.

כמו כן, הם יכולים לעזור למנוע את הפעולה של bacteriophages שונים. כמו כן, הם נותנים התנגדות נגד bacteriocins (toxins המיוצרים על ידי חיידקים כדי לעכב את הצמיחה של אחרים דומים).

בית גידול

המינים של פסודומונס הם יכולים להתפתח בסביבות שונות. הם נמצאו הן במערכות אקולוגיות יבשתיים והן באקלים.

הטמפרטורה האידיאלית להתפתחות הסוג היא 28 מעלות צלזיוס, אבל מינים כמו פ פסיכופלה יכול לגדול בטווח של -1 ° C עד 45 ° C. פ תרמוטולרנים הוא מסוגל להתפתח בטמפרטורה של 55 מעלות צלזיוס.

אף אחד מן המינים של הסוג לסבול pH פחות מ 4.5. הם יכולים לגדול על מדיה המכילה יונים אמוניום חנקתי כמקור חנקן. הם דורשים רק תרכובת אורגנית פשוטה כמקור של פחמן ואנרגיה.

לפחות תשעה מינים פסודומונס גדל באנטארקטיקה. בעוד המין P. syringae נקשר עם מחזור המים להיות נוכח מי גשמים, שלג ועננים.

מחלות

מינים של פסודומונס יכול לגרום למחלות שונות צמחים, בעלי חיים ובני אדם.

מחלות בבעלי חיים ובבני אדם

באופן כללי זה נחשב כי המין של המין יש ארסיות נמוכה, שכן הם נוטים להיות saprophytes. אלה אופורטוניסטים ונוטים לגרום למחלות בקרב חולים עם עמידות נמוכה לזיהומים. הם נמצאים בדרך כלל בדרכי השתן, בדרכי הנשימה, בפצעים ובדם.

המין שמשפיע ביותר על בני האדם הוא פ aeruginosa. זהו מין אופורטוניסטי התוקף חולי אימונוסופרסיה, שסבלו מכוויות קשות או עוברים טיפולים כימותרפיים..

פ aeruginosa זה בעיקר תקיפות בדרכי הנשימה. בחולים עם bronchiectasis (התרחבות של הסמפונות) מייצר כמות גבוהה של כיח והוא יכול להיות קטלני.

הוכח כי פ אנטומופילה זה פתוגני תסיסנית מלנוגאסטאר (זבוב הפירות). הוא נבלע על ידי בליעה ומתקיף את תאי אפיתל של המעי של החרק, אשר יכול לגרום למוות.

פ 'plecoglossicida זה כבר נמצא כפתוגן של ayu דגים (Plecoglossus altivelis). החיידק גורם מיימת hemorrhagic (הצטברות של נוזל בחלל הצפק) בדגים.

מחלות בצמחים

מינים phytopathogenic של פסודומונס הם גורמים למגוון גדול של מחלות. אלה יכולים ליצור נגעים נמק או כתמים על גבעולים, עלים ופירות. הם יכולים גם לייצר זימים, דלקת ריאות וזיהומים וסקולריים.

הקבוצה של P. syringae ההתקפות בעיקר ברמת העלה. לדוגמה, בצל הם יכולים לייצר כתמים עלים נרקב נורה.

בעץ הזית (גל אירופיהמין פ סאבסטנואי זהו הסוכן הסיבתי של שחפת זית המאופיינת על ידי היווצרות של גידולים. גידולים אלה נוצרים בעיקר בגבעולים, ניצנים ולפעמים עלים, פירות ושורשים. הם גורמים defoliation, ירידה בגודל של המפעל ולאחר המוות.

 הפניות

1. נשוי MC, N עירוני, R Dazaz ו A Díaz (2015) שחפת של עץ הזית: במבחנה המחקר של ההשפעה של קוטלי פטריות שונים על שישה זנים של Pseudomonas savastonoi. Actas סימפסיו Expoliva, Jaén, ספרד, 6 - 8 מאי.
2. הסה C, F שולץ, בול C, BT שאפר, Q יאן, N שפירא, חסן, N Varghese, L, ואני Elbourne פולסן, N Kyrpides, T J Woyke ו Loper (2018) ההיסטוריה האבולוציונית מבוססי הגנום של Pseudomonas spp. מיקרוביולוגיה סביבתית 20: 2142-2159.
3. Higuera-לחך S, F ואסקז-פונסה, נונז-Gallego M, M Palov, S מרשל ו J Olivares-פצ'קו (2018) פנוטיפי ואפיון גנוטיפ של זן multiantibiotic עמידים, אלגינט hyperproducing הרומן של Pseudomonas מנדלי מבודד, אנטארקטיקה. פולאר ביול 41: 469-480.
4. Luján D (2014) Pseudomonas aeruginosa: יריב מסוכן Acta Bioquím הקליניקה. לטינואם. 48 465-74.
5. Nishimori E, K Kita-Tsukamoto ו- H Wakabayashi (2000) פלקומוגלאסמיד sp. נוב., סוכן סיבתי של חיידקי haemorrhagic חיידקי של ayu, Plecoglossus altivelis. כתב עת בינלאומי של מיקרוביולוגיה שיטתית ואבולוציונית. 50: 83-89.
6. Palleroni NJ ו- M Doudoroff (1972) כמה תכונות וחטיבות משנה טקסונומיות של הסוג פסודומונס. אנו. Rev. Phytopathol. 10: 73-100.
7. Palleroni, N (2015) פסודומונס. ב: Witman WB (עורך) המדריך של ברגי של Systematics של Archaea ו חיידקים. ג 'ון ויילי ובניו, בע"מ, בשיתוף עם אמון ידני של ברגי.