Pseudomonas fluorescens (Pseudomonas fluorescens)
 | Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы литературного русского языка. |
| Pseudomonas fluorescens | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
.JPG) Флуоресцирующая псевдомонада; посев колонии в триптоновом дрожжевом экстракте (белая подсветка) | ||||||||||
| Научная классификация | ||||||||||
|
Домен: Тип: Класс: Порядок: Семейство: Род: Вид: Pseudomonas fluorescens |
||||||||||
| Международное научное название | ||||||||||
| Pseudomonas fluorescens Migula 1895 | ||||||||||
| Синонимы | ||||||||||
|
||||||||||
| ||||||||||
Флуоресцирующая псевдомонада[1] (лат. Pseudomonas fluorescens) — вид грамотрицательных подвижных палочковидных бактерий с несколькими (от 2 до 4) жгутиками[2]. Принадлежит к роду псевдомонад[англ.]. Исследования нуклеотидной последовательности 16S-рРНК относят P. fluorescens к внутриродовой группе fluorescens.
Этимология
[править | править код]Слово «псевдомонада» означает «ложный элемент» и является производным от греческого слова ψευδο («псевдо») и латинского monas (или греческого μονάς/μονάδα). В обоих случаях означающего «один неделимый элемент». Это слово ранее использовалось в микробиологии для обозначения микроорганизмов.
Слово «fluorescens» указывает на секрецию микроорганизмами растворимого флуоресцентного пигмента под названием пиовердин[англ.], относящегося к типу сидерофоров[англ.].
Основные бактериологические характеристики
[править | править код]У представителей вида чрезвычайно гибкий метаболизм. Они могут обитать в воде и почве. Являются облигатными аэробами Некоторые штаммы способны использовать нитраты вместо кислорода в качестве конечного акцептора в процессе клеточного дыхания. Оптимальная температура для роста P. fluorescens составляет 25—30 °C. Даёт положительные результаты в тесте на оксидазу[англ.]. Также является несахаролитической бактерией.
Бактерией P. fluorescens и другими подобными псевдомонадами вырабатываются термостабильные липазы и протеазы. Эти ферменты вызывают порчу молока, придают ему горечь, разлагая казеины и в дальнейшем обуславливают появление в нём нитей полисахаридов, за счёт выработки слизи и коагуляции белков.
Обмен веществ
[править | править код]P. fluorescens производит флороглюцин, флороглюцинкарбоновую кислоту[англ.] и диацетилфлороглюцинол[англ.].
Биологический распад
[править | править код]В P. fluorescens обнаружен фермент 4-гидроксиацетофенон-монооксигеназа[англ.], который преобразует Piceol[англ.] в 4-гидроксифенилуксусную кислоту[англ.].
Секвенирование генома
[править | править код]Были секвенированы следующие штаммы Ф. псевдомонады: SBW25[3], Pf-5[4], PfO-1[5].
Биологическое регулирование численности организмов
[править | править код]Некоторые штаммы P. fluorescens (например, CHA0 или Pf-5) проявляют способность биоконтроля, защищая корни некоторых видов растений от паразитных грибков, таких как фузарий или питиозная корневая гниль[англ.], а также от некоторых растительноядных нематод.
Не совсем ясно, как флуоресцирующая псевдомонада проявляет свойства, активирующие рост растений. Есть несколько версий на этот счёт:
- бактерии способны провоцировать системную сопротивляемость растения-хозяина, для улучшения устойчивости к атакам истинных патогенов;
- бактерии могут вытеснять другие (патогенные) почвенные микроорганизмы, например, сидерофоры[англ.], дав растению конкурентное преимущество для захвата железа;
- бактерии способны вырабатывать соединения, антагонистические для других почвенных микроорганизмов, например такие, как синильная кислота или антибиотики на основе феназина;
Если быть точнее, то определённые изоляты флуоресцирующей псевдомонады производят вторичные метаболиты 2,4-диацетилфлороглюцина[англ.] (далее 2,4-ДАФГ), состав которых, как полагают, ответственен за анти-фитопатогенность и за свойства биоконтроля в этих штаммах. Генный кластер флороглюцина отвечает за генный фактор 2,4-ДАФГ в аспекте биосинтеза, регуляции, оттока и распада. Восемь генов флороглюцина (HGFACBDE) промаркированы[англ.] в этом кластере и организационно закреплены за производством 2,4-ДАФГ штаммов флуоресцирующих псевдомонад. Из этих генов, ген D отвечает за поликетидсинтазы типа III, предоставляя ключевой биосинтетический фактор для производства 2,4-ДАФГ. Ген D демонстрирует сходство с халконсинтазой[англ.] и, теоретически, происходит из горизонтального переноса генов. Однако, филогенетический и геномный анализы показали, что весь флороглюциновый кластер генов, это потомок флуоресцирующей псевдомонады, и много штаммов потеряли продуктивность, что имеет место в различных геномных областях среди штаммов.
Существуют экспериментальные свидетельства в поддержку этих теорий для определённых условий. Обзор данной темы описан Хаасом и Дефаго[6].
Несколько штаммов флуоресцирующей псевдомонады, таких как Pf-5 и JL3985, развили естественную устойчивость к ампициллину и стрептомицину.
Эти антибиотики регулярно используются в биологическом исследовании в качестве инструмента селективного давления, чтобы вызвать транскрипцию и трансляцию плазмиды.
Штамм, именуемый Pf-CL145A, оказался многообещающим решением для контроля численности дрейссен. Этот бактериальный штамм, изолированный от внешней среды, может убить более 90 % дрейссен путём интоксикации (то есть, неинфекционно). Это происходит в результате действия натуральной субстанции(ий), входящей в состав их клеточных оболочек. С мертвыми клетками Pf-145A дрейссены погибают так же, как и с живыми. При очередном попадании в организм бактериальных клеток дрейссены гибнут вследствие последующего лизиса и некроза пищеварительной железы, а также отторжения некротических масс эпителия желудка. До настоящего момента исследования указывают на очень высокую специфичность в случае с дрейссенами, с низким риском нецелевого воздействия. Штамм Pf-CL145A в настоящий момент коммерциализирован под торговой маркой «Zequanox», который содержит его мёртвые бактериальные клетки в качестве активного ингредиента.
Применение
[править | править код]При культивировании P. fluorescens получают антибиотик мупироцин, который используется при лечении заболеваний глаз, ушей и кожи. В настоящее время свободная кислота мупироцина, её соли и эфиры применяются в кремах, мазях, спреях в качестве средства для лечения инфекции метициллин-устойчивого золотистого стафилококка.
P. fluorescens используется в молочной промышленности для приготовления йогурта[7].
Заболеваемость
[править | править код]P. fluorescens гемолитически активна, и, как следствие, известны случаи заражения ей донорской крови[8].
Псевдомонада редко является причиной заболевания у людей и обычно воздействуют на пациентов с ослабленной иммунной системой (например, больные, проходящие лечение от рака). В США с 2004 по 2006 годы была зарегистрирована вспышка заболевания Ф. псевдомонадой, которая была обнаружена у 80 человек в 6 штатах. Источником инфекции оказался заражённый гепаринизированный порционный физраствор[англ.], применяемый для лечения раковых больных.
Примечания
[править | править код]- ↑ Псевдомонады. (рус.) microbiologya.ru. Дата обращения: 3 октября 2015. Архивировано из оригинала 4 октября 2015 года.
- ↑ А.А. Фёдоров. Жизнь растений. В 6-ти томах. (рус.) Москва. Просвещение (1974). Дата обращения: 30 сентября 2015. Архивировано 2 октября 2015 года.
- ↑ Trust Sanger Institute. Секвенирование штамма SBW25. (англ.) sanger.ac.uk (11 ноября 2014). Дата обращения: 30 сентября 2015. Архивировано 1 октября 2015 года.
- ↑ J. Craig Venter Institute. Секвенирование штамма Pf-5. (англ.) jcvi.org (1 июня 2005). Дата обращения: 30 сентября 2015. Архивировано из оригинала 9 сентября 2015 года.
- ↑ Nature Publishing Group. Секвенирование штамма PfO-1. (англ.) nature.com (31 августа 2000). Дата обращения: 30 сентября 2015. Архивировано 2 октября 2015 года.
- ↑ Dieter Haas & Geneviève Défago. Biological control of soil-borne pathogens by fluorescent pseudomonads. (англ.) nature.com (апрель 2005). Дата обращения: 2015-09-31. Архивировано 2 октября 2009 года.
- ↑ Morgan Boresi. Pseudomonas fluorescens. (англ.) web.mst.edu (2009). Дата обращения: 30 сентября 2015. Архивировано из оригинала 15 февраля 2014 года.
- ↑ A P Gibb, K M Martin, G A Davidson, B Walker, W G Murphy. Rate of growth of Pseudomonas fluorescens in donated blood. (англ.) ncbi.nlm.nih.gov (август 1995). Дата обращения: 30 сентября 2015.