Псеудомонас карактеристике, филогенија и таксономија, морфологија, животни циклус

Псеудомонас је род бактерија који се налази у породици Псеудомонацеае. Први опис ових микроорганизама направио је немачки миколог Валтер Мигула 1894. године.

Ове бактерије су карактеристичне по томе што су аеробне и Грам негативне. Имају облик равног бацила или имају извесну закривљеност. Они су покретни због присуства монотоних флагела (једног флагелума) или мултитрицоса (неколико флагела). Чаробњак има тенденцију да буде у поларном положају.

Већина врста рода су позитивна оксидаза и каталаза. Још једна карактеристика од интереса за препознавање групе је садржај ГЦ у ДНК који иде од 58 - 72%.

Псеудомонас не развија отпорне структуре, као што су споре. Они не представљају капсулу која окружује зид или продужење ове и цитоплазме (простеца), које се јављају у другим бактеријским групама..

Студија Псеудомонас На њу се углавном обратио аргентински микробиолог Норберто Паллерони. Овај истраживач је предложио да се род подели у пет група на основу хомологије рРНК.

Тренутно се у тринаест различитих група препознаје 180 засебних врста. Неке од ових група су препознате по производњи флуоресцентног пигмента познатог као пиовердин.

Индек

• 1 Опште карактеристике
  • 1.1 Дистрибуција
  • 1.2 Температура
  • 1.3 Болести
  • 1.4 Апликације
  • 1.5 Бојење и дисање
  • 1.6 Идентификација
• 2 Пигментс
• 3 Филогенија и таксономија
• 4 Групе у Псеудомонас сенсо стрицто
• 5 Морфологија
  • 5.1 Флагелла
• 6 Животни циклус
  • 6.1 Плазмиди
• 7 Хабитат
• 8 Болести
  • 8.1 Болести код животиња и људи
• 9 Болести у биљкама
• 10 Референце

Опште карактеристике

Дистрибуција

Због великог капацитета за раст у различитим срединама, род има свеприсутну еколошку и географску дистрибуцију. Пронађени су у копненим и воденим срединама. Они су хемотрофни и лако се узгајају у храњивим медијима културе на агару.

Температуре

Његов идеалан температурни опсег је између 25 и 30 ° Ц. Међутим, пронађене су врсте које расту на температурама испод нуле, а друге изнад 50 ° Ц.

Болести

Међу врстама које чине род, постоје неке које узрокују болести код животиња и људи. Исто тако, многе врсте су патогене биљке које узрокују тзв. Меку трулеж.

Апплицатионс

Друге врсте могу бити веома корисне, јер доказано стимулишу раст биљака и могу се примијенити као гнојива. Они такође могу деградирати ксенобиотска једињења (која нису део састава живих организама).

Неки од ксенобиотика који се могу разградити укључују ароматичне угљоводонике, хлорате и нитрате. Ова својства чине неке врсте веома корисним у програмима биоремедијације.

Бојење и дисање

Врсте Псеудомонас Они су Грам негативни. Углавном су аеробни, па је кисеоник коначни рецептор електрона у дисању.

Неке врсте могу користити нитрате као алтернативне акцепторе електрона у анаеробним условима. У овом случају, бактерије редукују нитрате у молекуларни азот.

Идентификација

Све врсте Псеудомонас Они су позитивни на каталазу. То је ензим који разлаже водиков пероксид у кисеоник и воду. Већина аеробних бактерија производи овај ензим.

Унутар групе налазе се позитивне и негативне оксидазе. Присуство овог ензима се сматра корисним у идентификацији Грам негативних бактерија.

Већина врста акумулира полисахарид глукозе као резервну супстанцу. Међутим, неке групе могу имати полихидроксибутират (ПХБ), који је полимерни производ асимилације угљеника.

Пигменти

Различите врсте Псеудомонас производе пигменте који су сматрани таксономски важним.

Међу њима су различите врсте феназина. Најчешћи од овог типа је плави пиоацински пигмент. Сматра се да овај пигмент доприноси повећању капацитета П. аеругиноса колонизације плућа пацијената са цистичном фиброзом.

Други феназини могу дати зелене или наранџасте пигментације, које су веома корисне у идентификацији неких врста рода.

Још једна карактеристика пигмента неких група Псеудомонас То је пиовердин. Оне дају жућкасто зелене боје и типичне су за тзв Псеудомонас флуоресцентно.

Пиовердин има велико физиолошко значење јер дјелује као сидеропхоре. То значи да може да ухвати недоступно гвожђе и да га раствори у хемијским облицима које бактерије могу упрегнути.

Филогенија и таксономија

Псеудомонас Први пут га је описао Валтер Мигула 1894. године. Етимологија имена значи лажно јединство. Тренутно се у овој групи препознаје 180 врста.

Род се налази у Псеудомонеацае породици Псеудомоналног поретка. Врста врсте је П. аеругиноса, који је један од најпознатијих у групи.

Карактеристике које се у принципу користе за описивање рода биле су веома опште и могле би се поделити другим групама бактерија.

Након тога, прецизнији карактери су коришћени за дефинисање жанра. Међу њима се могу примијетити: садржај ГЦ у ДНК, пигментација и тип резервне супстанце међу осталима.

Седамдесетих година 20. века, специјалиста групе Норберто Паллерони, заједно са другим истраживачима, спровео је истраживање рибосомске РНК. То је то одредило Псеудомонас може се поделити у пет различитих група у складу са хомологијом рРНК.

Коришћењем прецизнијих молекуларних техника, утврђено је да групе ИИ-В које је установила Паллерони одговара другим групама Протеобацтериа. Тренутно се сматра да само група И одговара Пседомонас сенсо стрицто.

Већина врста у овој групи производи пиовердин. Начин биосинтезе и лучења овог пигмента може помоћи да се врсте разликују једна од друге.

Групе у Псеудомонас сенсо стрицто

На основу анализе вишеструке секвенце, предложено је да Псеудомонас Биће подељена у пет група:

Гроуп П. флуоресценс: ово је веома разнолико и врсте су сапрофити, присутни у земљишту, води и површини биљака. Многе врсте промовишу раст биљака.

Гроуп П. сирингае: састоји се углавном од врста које фитопатогени. Препознато је више од педесет патовара (сојеви бактерија са различитим степеном патогености).

Гроуп П. путида: врсте ове групе налазе се у земљи, ризосфери различитих биљака иу води. Они имају висок капацитет за деградацију супстанци.

Гроуп П стутзери: ове бактерије су од великог значаја у циклусу хранљивих састојака и представљају високу генетску разноликост.

Гроуп П аеругиноса: ова група представља врсте које заузимају различита станишта, укључујући људске патогене.

Међутим, у новијој молекуларној студији предлаже се да је род подељен на тринаест група које се састоје од два до више од шездесет врста..

Највећа група је П. флуоресценс, која укључује врсту врсте која се широко користи у програмима биоремедијације. Друга врста интереса у овој групи је П. манделии, која расте на Антарктику и показала се веома отпорном на антибиотике.

Морфологија

Бактерије су равне до благо закривљене, дужине 0,5 - 1 μм к 1,5 - 5 μм. Они нису у стању да формирају и акумулирају полихидроксибутиратне грануле у култури са ниским азотом. Ово их разликује од других аеробних бактерија.

Ћелијски омотач се састоји од цитоплазматске мембране, ћелијског зида и спољашње мембране која покрива ово друго.

Ћелијски зид је типичан за Грам негативне бактерије, танак и састављен од пептидогликана. Цитоплазматска мембрана одваја цитоплазму од осталих компоненти ћелијске овојнице. Формира се липидним двослојем.

Спољна мембрана се састоји од липида званог липополисахарид који има угљоводоничне ланце. Ова мембрана је баријера против пролаза молекула као што су антибиотици који могу проузроковати оштећење ћелије. С друге стране, омогућава пролаз храњивих твари потребних за функционирање бактерије.

Способност спољашње мембране да прође неке супстанце, а не друге, даје се присуством порина. Они су структурни протеини мембране.

Флагелла

Застава у роду се генерално налази у поларној позицији, иако у неким случајевима може бити субполарна. У неким сојевима  П. стутзери и друге врсте бочних флагела.

Број флагела је таксономски важан. Може бити присутан флагелум (монотрични) или више њих (мултитрицо). У истој врсти број флагела може представљати варијације.

Код неких врста је уочено присуство фимбрија (тањи и краћи протеински додатак од флагелума), што одговара евагинацији цитоплазматске мембране.

Ин  П. аеругиноса Фимбрије су широке око 6 нм, увлаче се и делују као рецептори за неколико бактериофага (вируси који инфицирају бактерије). Фимбрије могу допринети адхезији бактерије на епителне ћелије његовог домаћина.

Животни циклус

Врсте Псеудомонас, Као и све бактерије, репродукују се бинарном фисијом, врстом асексуалне репродукције.

У првој фази бинарне фисије, бактерија улази у процес дуплицирања ДНК. Они представљају један кружни хромозом који почиње да се копира помоћу активности репликационих ензима.

Реплицирани хромозоми одлазе на крајеве ћелије, касније се ствара септум и креира се нови ћелијски зид да би се формирале две ћерке ћелије..

Код врста Псеудомонас Уочено је неколико механизама генетичке рекомбинације. Ово гарантује појаву генетске варијабилности у организмима асексуалне репродукције.

Међу овим механизмима је трансформација (фрагменти егзогене ДНК могу ући у бактерије). Остали су трансдукција (размена ДНК између бактерија вирусом) и коњункција (пренос ДНК из донаторске бактерије у примаоца).

Пласмидс

Плазмиди су мали кружни ДНК молекули који се појављују у бактеријама. Они су одвојени од хромозома и реплицирани и пренесени независно.

Ин Псеудомонас плазмиди испуњавају различите функције као што су фактори плодности и отпорности на неколико агенаса. Поред тога, неки пружају могућност деградације необичног извора угљеника.

Плазмиди могу пружити отпорност на разне антибиотике, као што су гентамицин, стрептомицин и тетрациклин, између осталих. С друге стране, неки су отпорни на различите хемијске и физичке агенсе као што је, на пример, ултраљубичасто зрачење.

Исто тако, они могу помоћи да се избјегне дјеловање различитих бактериофага. Исто тако, дају отпорност на бактериоцине (токсине које производе бактерије да инхибирају раст других сличних).

Хабитат

Врсте Псеудомонас могу се развити у различитим срединама. Пронађени су у копненим и воденим екосистемима.

Идеална температура за развој рода је 28 ° Ц, али врсте воле П. псицхропхила може да расте у распону од -1 ° Ц до 45 ° Ц. П. тхермотолеранс Може се развијати на температури од 55 ° Ц.

Ниједна врста рода не толерише пХ нижи од 4.5. Могу да расту на медијумима који садрже нитратне амонијумове јоне као извор азота. Они захтевају само једноставно органско једињење као извор угљеника и енергије.

Најмање девет врста Псеудомонас расте на Антарктику. Док је врста П. сирингае повезан са циклусом воде који је присутан у кишници, снегу и облацима.

Болести

Врсте Псеудомонас може изазвати разне болести код биљака, животиња и људи.

Болести код животиња и људи

Генерално се сматра да врсте рода имају ниску вируленцију, јер су обично сапрофити. Они су опортунистички и имају тенденцију да изазивају болести код пацијената са ниском отпорношћу на инфекције. Обично су присутни у уринарном тракту, респираторном тракту, ранама и крви.

Врста која највише погађа људе је П. аеругиноса. То је опортунистичка врста која напада имуносупресоване пацијенте, који су претрпели тешке опекотине или су подвргнути хемотерапији..

П. аеругиноса Углавном напада респираторни тракт. Код пацијената са бронхиектазијом (дилатација бронхија) ствара велику количину спутума и може бити смртоносна.

То је доказано П. ентомопхила патогена је Дросопхила меланогастер (воћна мушица). Прогута се узимањем и напада епителне ћелије цријева инсекта, што може изазвати смрт.

П. плецоглоссицида пронађен је као патоген рибе аиу (Плецоглоссус алтивелис). Бактерија изазива хеморагичне асците (накупљање течности у перитонеалној шупљини) у риби.

Болести у биљкама

Фитопатогене врсте Псеудомонас узрокују велику разноликост болести. Оне могу генерисати некротична оштећења или мрље на стаблима, лишћу и плодовима. Такође могу да изазову шкрге, труљење и васкуларне инфекције.

Група од П. сирингае напада углавном на нивоу листа. На пример, у црвеном луку могу да произведу мрље на листовима и трулеж.

У маслини (Еуропеан вавеврста П. савастанои То је узрочник туберкулозе маслине који се карактерише формирањем тумора. Ови тумори се формирају углавном у стаблима, пупољцима и понекад у листовима, плодовима и корену. Они узрокују дефолијацију, смањење величине биљке и касније смрти.

 Референце

1. Ожењени МЦ, Урбан Н, Р Диаз и А Диаз (2015) Туберкулоза маслиновог дрвета: ин витро проучавање утицаја различитих фунгицида на шест сојева Псеудомонас савастонои. Ацтас Симпосио Екполива, Јаен, Испаниа, 6 - 8 маа.
2. Хессе Ц, Ф Сцхулз, Ц Булл, БТ Схаффер, К Иан, Н Схапиро, Хассан, Н Варгхесе, Л, Елбурн И Паулсен, Н Кирпидес, Т Воике и Ј Лопер (2018) \ т Псеудомонас спп. Енвироментал Мицробиологи 20: 2142-2159.
3. Хигуера-Ллантен С, Ф Васкуез-Понце, М Нунез-Галлего, М Палов, С Марсхалл и Ј Оливарес-Пацхецо (2018) Фенотипска и генотипска карактеризација новог мултиантибиотски отпорног алгинатног хиперпродуктивног соја Псеудомонас манделии изоловани на Антарктику. Полар Биол. 41: 469-480.
4. Лујан Д (2014) Псеудомонас аеругиноса: опасан противник Ацта Биокуим Цлин. Латиноам. 48 465-74.
5. Нисхимори Е, К Кита-Тсукамото и Х Вакабаиасхи (2000) Псеудомонас плецоглоссициде сп. нов., узрочник бактеријских хеморагијских асцита аиу, Плецоглоссус алтивелис. Интернатионал Јоурнал оф Систематиц анд Еволутионари Мицробиологи. 50: 83-89.
6. Паллерони Њ и М Доудорофф (1972) Нека својства и таксономске подјеле рода Псеудомонас. Анну. Рев. Пхитопатхол. 10: 73-100.
7. Паллерони, Н (2015) Псеудомонас. У: Вхитман ВБ (уредник) Бергеи'с Мануал оф Систематицс оф Арцхаеа и Бацтериа. Јохн Вилеи & Сонс, Инц., у сарадњи са Бергеи'с Мануал Труст.