Миксококк
| Миксококк | |
|---|---|
| |
| Плодовые тела M. xanthus | |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Миксококкота |
| Сорт: | Миксококция |
| Заказ: | миксококки |
| Семья: | Миксококковые |
| Род: | Миксококк Такстер 1892 г. |
| Типовой вид | |
| Микококк желтый (Кон, 1875 г.) Январь 1911 г.
| |
| Разновидность | |
|
Посмотреть текст | |
| Синонимы | |
| |
Myxococcus — род бактерий семейства Myxococcaceae . Миксококки — грамотрицательные , спорообразующие, хемоорганотрофные, облигатные аэробы. Это удлиненные палочки с закругленными или заостренными концами, не имеющие жгутиков. Клетки движутся путем скольжения и могут предшествовать другим бактериям. Род выделен из почвы.
К концу 2020 года было достоверно идентифицировано по крайней мере одиннадцать видов, и каждый из них был в той или иной степени охарактеризован. Помимо использования традиционных биохимических тестов, штаммы некоторых видов сравнивались с использованием полногеномных последовательностей. Этот подход предоставил доказательства того, что этот род, как и большинство родов бактерий, имеет основной набор генов, обнаруженных у всех членов рода, а также других, которые присущи только определенным видам. Таким образом, идентичность видов Myxococcus продолжает меняться. Примером изменения таксономии может служить то, что сравнение последовательностей генома и биохимические тесты показали, что M. xanthus и M. virescens неразличимы. [ 1 ] [ 2 ]
Одной из примечательных особенностей Myxococcus является образование у него плодовых тел. Известно, что миксококки формируют плодовые тела, используя химические сигналы. Клетки сообщаются друг с другом и в ответ на стрессовые факторы, чаще всего на голодание, начинают формировать плодовые тела. Эти плодовые тела позволяют миксококку трансформироваться в круглые споры, устойчивые к окружающей среде. [ 3 ] Генетические программы, лежащие в основе формирования плодовых тел у миксококков, демонстрируют неожиданный уровень пластичности, что убедительно свидетельствует о том, что генетическая программа, лежащая в основе формирования плодовых тел у различных миксококков, не консервативна, что приводит к различным реакциям у всех видов миксококков. [ 4 ] Было обнаружено , что вместо хемотаксиса, используемого другими микроорганизмами для межклеточного взаимодействия , Myxococcus, в частности M. xanthus , вид Myxococcus, использует прямую межклеточную связь для формирования плодовых тел. [ 3 ]
Кроме того, жертвы Myxococcus взаимодействуют друг с другом, посылая сигналы кворума с помощью ацил-гомосерин-лактонов (AHL). Было обнаружено, что АГЛ усиливают хищническое поведение и скорость роста некоторых колоний Myxococcus. Следовательно, хищническое поведение этих бактерий Myxococcus, по-видимому, усиливается за счет присутствия сигнальных молекул ксенового кворума. Некоторые бактерии Myxococcus используют AHL в качестве индикаторов находящейся поблизости добычи, возможно, подслушивая разговоры между жертвами в дикой природе. [ 5 ]
Такое сотрудничество между разными отдельными миксококками позволяет им действовать как единый организм и выполнять функции как таковые, включая, помимо прочего, восстановление гомеостаза. Хотя развитие плодового тела происходит за счет рода Myxococcus, оно может иметь различную структуру, а у некоторых видов наблюдались куполообразные холмики. [ 6 ] Социальные взаимодействия играют важную роль в жизненном цикле миксобактерий. В значительных группах по сравнению с волчьими стаями клетки охотятся на другие бактерии во время вегетативного роста. При голодании клетки образуют макроскопическое плодовое тело, плотное со спорами. Текущее состояние знаний о передаче сигналов между клетками во время развития отражено в этой поведенческой деятельности. [ 7 ]
Миксококки – одноклеточные хищные бактерии, относящиеся к факультативным бактериям. Миксококки являются социальными микробами, и их часто считают проявляющими поведение «волчьей стаи». [ 8 ] Они могут общаться друг с другом посредством определения кворума . Из-за своего поведения миксококки считаются хищными микробными сообществами. Они способны образовывать несколько различных многоклеточных структур. Миксококки встречаются в почве. Отдельные ячейки объединяются и образуют большие кластеры с использованием чувства кворума. Когда питательные вещества недоступны, эти клетки превращаются в плодовые тела, содержащие около 50 000 клеток. [ 9 ] Одно исследование показало, что после помещения бактерий в условия голодания они агрегировались в холмики из 100 000 клеток. [ 10 ]
Определение кворума Myxococcus
[ редактировать ]Миксококки способны охотиться [ 11 ] и процветают на почвенных бактериях, патогенах растений, цианобактериях. Многочисленные исследования показали, что в лабораторных условиях миксококки могут питаться этими видами добычи. [ 11 ] Миксококки способны охотиться, используя скользящую подвижность. Есть два [ 10 ] из этих систем: (i) социальная (S)-подвижность и авантюрная (А)-подвижность . Социальная моторика основана на IV пилях, а авантюрная моторика — на секреции слизи.
Миксококк — это почвенная бактерия, которая может образовывать плодовые тела при недостатке пищи. Этот процесс регулируется ощущением кворума — типом межклеточной коммуникации, который позволяет бактериям координировать свое поведение в ответ на плотность популяции. [ 12 ]
У Myxococcus ощущение кворума опосредовано двумя сигнальными молекулами: А-фактором и С-сигналом. А-фактор представляет собой небольшую диффундирующую молекулу, которая вырабатывается всеми клетками популяции. Когда концентрация А-фактора достигает определенного порога, он связывается с рецепторами на поверхности клеток и запускает каскад событий, приводящий к агрегации. [ 13 ]
C-сигнал представляет собой более крупный белок клеточной поверхности, не способный к диффузии. Он вырабатывается подмножеством клеток популяции и связывается с рецепторами на поверхности других клеток. Это взаимодействие запускает каскад событий, который приводит к образованию плодовых тел. Чувство кворума необходимо для выживания Myxococcus. Объединяясь в плодовые тела, бактерии могут защитить себя от хищников и высыхания. Они также могут производить споры, которые могут выжить в суровых условиях до тех пор, пока условия не улучшатся. Определение кворума — это сложный процесс, который до сих пор до конца не изучен. Однако очевидно, что он играет важную роль в жизненном цикле миксококков и других бактерий. [ 14 ] [ 15 ]
Помимо своей роли в агрегации и формировании плодовых тел, чувство кворума также регулирует другие аспекты развития миксококков, такие как подвижность, хемотаксис и вирулентность. Чувство кворума также используется миксококком для связи с другими бактериями, например, с его добычей. [ 16 ] Это позволяет бактериям координировать свою деятельность и повышает шансы на выживание.
Миксококк выделяет антибиотики и бактериолитические ферменты, чтобы убить свою жертву. В связи с этим возникли предположения об использовании миксококка в качестве новой антибактериальной стратегии. [ 11 ]
Источники
[ редактировать ]Филогения
[ редактировать ]Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN). [ 17 ] и Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) [ 18 ]
| на основе 16S рРНК ДП _08_2023 [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] | 120 маркерных белков на основе GTDB 08-RS214 [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Чемберс, Джеймс; Спаркс, Натали; Сидней, Наташа; Ливингстон, Пол Г.; Куксон, Алан Р.; Уитворт, Дэвид Э. (2020). «Сравнительная геномика и пангеномика Myxococcaceae, включая описание пяти новых видов: Myxococcus eversor sp. nov., Myxococcus llanfairpwllgwyngyllgogerychwyrndrobwllllantysiliogogogochensis sp. nov., Myxococcus обширный sp. nov., Pyxidicoccus caerfyrddinensis sp. nov. и Py xidicoccus trucidator sp .ноябрь" . Геномная биология и эволюция . evaa212 (12): 2289–2302. дои : 10.1093/gbe/evaa212 . ПМЦ 7846144 . ПМИД 33022031 .
- ^ Jump up to: а б Шарма, Гаурав; Нарвани, Тарун; Субраманиан, Шрикришна (2016). «Полная последовательность генома и сравнительная геномика новой Myxobacterium Myxococcus hansupus» . ПЛОС ОДИН . 11 (2): e0148593. Бибкод : 2016PLoSO..1148593S . дои : 10.1371/journal.pone.0148593 . ПМЦ 4765838 . ПМИД 26900859 .
- ^ Jump up to: а б Созинова, Ольга; Цзян, И; Кайзер, Дейл; Альбер, Марк (14 ноября 2006 г.). «Трёхмерная модель формирования плодовых тел миксобактерий» . Труды Национальной академии наук . 103 (46): 17255–17259. Бибкод : 2006PNAS..10317255S . дои : 10.1073/pnas.0605555103 . ПМЦ 1859919 . ПМИД 17088558 .
- ^ Хантли, Стюарт; Хаманн, Нильс; Вегенер-Фельдбрюгге, Сигрун; Тройнер-Ланге, Анке; Кубе, Майкл; Рейнхардт, Ричард; Клагес, Свен; Мюллер, Рольф; Роннинг, Кэтрин М.; Нирман, Уильям К.; Согаард-Андерсен, Лотте (февраль 2011 г.). «Сравнительный геномный анализ формирования плодовых тел миксококков» . Молекулярная биология и эволюция . 28 (2): 1083–1097. дои : 10.1093/molbev/msq292 . ПМИД 21037205 .
- ^ Ллойд, Дэниел Г.; Уитворт, Дэвид Э. (14 марта 2017 г.). «Myxobacterium Myxococcus xanthus может воспринимать сигналы кворума, выделяемые потенциальными организмами-жертвами, и реагировать на них» . Границы микробиологии . 8 : 439. дои : 10.3389/fmicb.2017.00439 . ПМК 5348527 . ПМИД 28352265 .
- ^ Цао, Пэнбо; Дей, Аруп; Вассалло, Кристофер Н.; Уолл, Дэниел (ноябрь 2015 г.). «Как взаимодействуют миксобактерии» . Журнал молекулярной биологии . 427 (23): 3709–3721. дои : 10.1016/j.jmb.2015.07.022 . ПМЦ 4658263 . ПМИД 26254571 .
- ^ Шимкетс, Лоуренс Дж. (октябрь 1999 г.). «Межклеточная передача сигналов во время развития плодовых тел Myxococcus xanthus». Ежегодный обзор микробиологии . 53 (1): 525–549. дои : 10.1146/аннурев.микро.53.1.525 . ПМИД 10547700 .
- ^ Маршалл, Руперт К.; Уитворт, Дэвид Э. (апрель 2019 г.). «Является ли хищничество «волчьей стаи» антимикробными бактериями кооперативным? Поведение клеток и хищнические механизмы указывают на глубокий эгоизм, даже когда они работают вместе с родственниками» . Биоэссе . 41 (4): 1800247. doi : 10.1002/bies.201800247 . ПМИД 30919490 . S2CID 85544906 .
- ^ Кертис, Патрик Д.; Тейлор, Рион Г.; Уэлч, Рой Д.; Шимкетс, Лоуренс Дж. (декабрь 2007 г.). «Пространственная организация Myxococcus xanthus при формировании плодового тела» . Журнал бактериологии . 189 (24): 9126–9130. дои : 10.1128/JB.01008-07 . ПМК 2168639 . ПМИД 17921303 .
- ^ Jump up to: а б Слюсаренко, Алексей; Зусман, Дэвид Р.; Остер, Джордж (15 января 2007 г.). «Агрегация во время формирования плодового тела Myxococcus xanthus обусловлена уменьшением движения клеток» . Журнал бактериологии . 189 (2): 611–619. дои : 10.1128/JB.01206-06 . ПМК 1797407 . ПМИД 17098901 .
- ^ Jump up to: а б с Тьери, Сюзанна; Каймер, Кристина (2020). «Стратегия хищничества Myxococcus xanthus» . Границы микробиологии . 11 :2. дои : 10.3389/fmicb.2020.00002 . ПМК 6971385 . ПМИД 32010119 .
- ^ Смит, Роберт П.; Барраза, Ивана; Куинн, Ребекка Дж.; Фортул, Марла К. (2020). «Механизмы и клеточные сигнальные пути запрограммированной гибели клеток в бактериальном мире». Часть B. Регулирование гибели клеток в здравоохранении и болезнях . Международное обозрение клеточной и молекулярной биологии. Том. 352. стр. 1–53. дои : 10.1016/bs.ircmb.2019.12.002 . ISBN 978-0-12-819929-9 . ПМИД 32334813 . S2CID 212759298 .
- ^ Ллойд, Дэниел Г.; Уитворт, Дэвид Э. (2017). «Myxobacterium Myxococcus xanthus может воспринимать сигналы кворума, выделяемые потенциальными организмами-жертвами, и реагировать на них» . Границы микробиологии . 8 : 439. дои : 10.3389/fmicb.2017.00439 . ПМК 5348527 . ПМИД 28352265 .
- ^ Басслер, Бонни Л.; Миллер, Мелисса Б. (2013). «Ощущение кворума». Прокариоты . стр. 495–509. дои : 10.1007/978-3-642-30123-0_60 . ISBN 978-3-642-30122-3 .
- ^ Миллер, Мелисса Б.; Басслер, Бонни Л. (октябрь 2001 г.). «Ощущение кворума у бактерий». Ежегодный обзор микробиологии . 55 (1): 165–199. дои : 10.1146/annurev.micro.55.1.165 . ПМИД 11544353 .
- ^ Ллойд, Дэниел Г.; Уитворт, Дэвид Э. (14 марта 2017 г.). «Myxobacterium Myxococcus xanthus может воспринимать сигналы кворума, выделяемые потенциальными организмами-жертвами, и реагировать на них» . Границы микробиологии . 8 : 439. дои : 10.3389/fmicb.2017.00439 . ПМК 5348527 . ПМИД 28352265 .
- ^ АС Парте; и др. «Миксококк» . Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) . Проверено 9 сентября 2022 г.
- ^ Сэйерс; и др. «Миксококк» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 9 сентября 2022 г.
- ^ «ЛТП» . Проверено 20 ноября 2023 г.
- ^ «Дерево LTP_all в формате Ньюика» . Проверено 20 ноября 2023 г.
- ^ «Примечания к выпуску LTP_08_2023» (PDF) . Проверено 20 ноября 2023 г.
- ^ «Выпуск GTDB 08-RS214» . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ "bac120_r214.sp_label" . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ «История таксонов» . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
