Фузобактерия полиморфум
polymorphum — подвид штамма анаэробной бактерии грамотрицательной nucleatum Fusobacterium Fusobacterium . [ 1 ] Первоначально он был выделен из образцов бляшек людей диагнозом с пародонтит и был филогенетически идентифицирован как отдельная подгруппа , отдельная от ранее изученных сестринских штаммов . [ 2 ] [ 3 ] Исследования также связали этот подвид с человека заболеваниями , такими как смертельный сепсис и воспалительные заболевания пародонта . [ 4 ] [ 5 ]
| Фузобактерия полиморфум | |
|---|---|
Научная классификация 
| |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Фузобактериота |
| Сорт: | Фузобактерии |
| Заказ: | Фузобактериалы |
| Семья: | Фузобактерии |
| Род: | Фузобактерия |
| Разновидность: | Ф. нуклеатум
|
| Биномиальное имя | |
| Фузобактерия нуклеатум Кнорр, 1922 год.
| |
| Подвиды | |
|
Ф. полиморфум | |
Таксономия и филогения
[ редактировать ]Fusobacterium polymorphum — подвид Fusobacterium nucleatum , который является членом типа Fusobacteriota и семейства Fusobacteriaceae . [ 1 ] Первоначально они были сгруппированы вместе с Bacteroides , а также с другими грамотрицательными анаэробами , но достижения в генетическом анализе показали, что Fusobacterium на самом деле филогенетически ближе к таким организмам , как представители рода Leptotrichia . [ 6 ] Кроме того, при полном секвенировании генома основного вида было F. nucleatum обнаружено, что примерно 35-56% Fusobacterium, генов вероятно, были приобретены у Bacteroidetes , Proteobacteria , Spirochaetes и Firmicutes в результате горизонтального переноса генов . . [ 6 ] Более конкретно, дальнейший анализ привел к предположению, что гены, ответственные за кодирование клеток фузобактерий грамотрицательных стенки , могут иметь происхождение, восходящее к протеобактериям . [ 6 ]
Сестра Стрейнс
[ редактировать ]С помощью эволюционного и филогенетического анализа было обнаружено, что в настоящее время существует пять подвидов , F. nucleatum признанных стандартами современной науки таксономическими : nucleatum, vincentii, fusiforme, Animalis и Polymorphum . [ 3 ] эти сестринские подвиды С помощью ранее проведенного секвенирования ДНК было обнаружено, что обладают уникальными различиями в генетическом составе, а также рядом перестроек среди генов, кодирующих белки . [ 3 ] Хотя точная роль каждого подвида в микробиоме полости рта еще не полностью изучена, известно, что каждый из них способствует развитию человека инфекционных заболеваний и является одними из первых грамотрицательных микроорганизмов, возникших в микробиоме полости рта. налета зубного . [ 3 ]
Открытие
[ редактировать ]История
[ редактировать ]Первоначальное открытие F. nucleatum произошло примерно за 70 лет до выделения его подвидовых штаммов . [ 7 ] Лишь после работы Дзинка, Шинана и Скрански первые три подвида , одним из которых был F.polymorphum . были первоначально предложены [ 2 ]
Изоляция
[ редактировать ]Первоначально штаммы были получены из образцов зубного налета , взятых у людей диагнозом с пародонтит . [ 2 ] Из этих бляшек образцов были отобраны изоляты F. nucleatum для дальнейшего исследования и подвергнуты электрофорезу в полиакриламидном геле (ПААГ) для разделения и анализа экстрагированных растворимых белков . [ 2 ] После культивирования и сбора образцов клеток ДНК на мл и предварительно обрабатывали 200 мкг лизоцима экстрагировали методами, предложенными Смитом и др. в 1989 году. [ 2 ] [ 8 ] Этот генетический материал был фрагментирован и впоследствии денатурирован посредством нагревания при 99 °C. [ 2 ] Скорости ренатурации, скорости, с которыми этот ранее денатурированный генетический материал переворачивался, затем контролировались и записывались с помощью спектрофотометра , а гомологии проценты рассчитывались на основе этих скоростей ренатурации. [ 2 ]
Классификация
[ редактировать ]Гибридизация ДНК-ДНК была проведена между пятью культурами из Американской коллекции типовых культур (ATCC) и семью изолятами , при этом определенные штаммы были выбраны на основе результатов гибридизации и рекомендаций, изложенных Хартфордом и Снитом в 1988 году. [ 2 ] [ 9 ] Были выбраны следующие штаммы : ЕМ48, АТСС 25586 и АТСС 10953. [ 2 ] Затем ДНК была собрана из 137 дополнительных изолятов , сравнена с каждым из этих трех штаммов , а затем отнесена к группе гомологии на основе наивысшего сходства. [ 2 ] Было обнаружено, что штамм ATCC 10953 явно достаточно отличался от других штаммов , что привело к его классификации как F. nucleatum ssp . полиморфум. [ 2 ]
Физиология
[ редактировать ]F. polymorphum , как и все другие подвиды , F. nucleatum представляет собой бациллообразной формы грамотрицательный анаэробный микроб . [ 3 ] [ 10 ] Было обнаружено, что оптимальный рост F. polymorphum происходит при pH около 7,4, а время генерации составляет 3,5 часа. [ 11 ] Однако было обнаружено, что эта оптимальная скорость роста была применима только в культурах , которые были ограничены в глюкозе , гистидине и серине . [ 11 ]
Метаболизм
[ редактировать ]Чтобы процветать в анаэробной среде , F.polymorphum , наряду со своими родственными подвидами , развил метаболические пути , не требующие кислорода . [ 10 ] Этот микроб делает это посредством ферментации , в ходе которой он расщепляет различные органические соединения на АТФ и ряд конечных продуктов , включая ацетат , бутират и аммиак . [ 3 ] [ 11 ] F. polymorphum веществ, потребляемых хозяином питается за счет питательных , и начинает процесс ферментации , подвергаясь гликолизу с образованием пирувата , чтобы метаболизировать сахара , потребляемые для удовлетворения потребностей в производстве энергии . [ 3 ] Отсюда, в отсутствие кислорода , пируват может ферментироваться и превращаться в различные конечные продукты , наряду с регенерацией НАД+ , что позволяет продолжать гликолиз и, таким образом, постоянно производить АТФ . [ 3 ]
Адаптивные механизмы
[ редактировать ]Кроме того, F.polymorphum не спор образует , то есть не способен производить споры для выживания в суровых условиях окружающей среды . [ 1 ] Вместо этого этот микроб способен образовывать биопленки , часто в сочетании с рядом других микробов , чтобы защитить себя от окружающей среды стрессовых факторов и позволить ему выжить в кишечном тракте человека желудочно - . [ 12 ] В случае, когда F.polymorphum подвергается повышенному уровню окислительного стресса , было обнаружено, что этот микроб способен реагировать и поддерживать восстановленное состояние за счет повышения уровней активности определенных ферментов , НАДН -оксидазы и супероксиддисмутазы , тем самым защищая свою клеточные единицы от окислительного повреждения. [ 3 ] [ 13 ] [ 14 ]
Экология
[ редактировать ]Fusobacterium polymorphum , наряду со своими родственными подвидами , легко обнаруживается в налете зубном человека в , а также в пародонтальных карманах , являясь одной из многих бактерий полости рта микробиоты участвующих воспалении десен , . [ 10 ] Кроме того, , что F.polymorphum было обнаружено обитает в участках желудочно-кишечного тракта , что делает его тесно связанным с кишечника воспалением и воспалительными заболеваниями кишечника . [ 12 ] Тем не менее, в большинстве случаев само присутствие F.polymorphum в организме человека безвредно и не всегда приводит к развитию заболевания , поскольку этот организм обычно встречается во рту здоровых людей. [ 1 ] Существует вероятность того, что этот штамм станет оппортунистическим в определенных микробных средах , что потенциально может привести к его усиленному пролиферации и возможному развитию ряда системных заболеваний . [ 1 ]
Геномика
[ редактировать ]Секвенирование генома показало, что F. nucleatum ssp. polymorphum (FNP) имеет около 2,4 миллиона пар оснований в отдельной хромосоме и 11 934 пары оснований в плазмиде , что делает его примерно на 300 тысяч пар оснований больше, чем его сестринский штамм F. nucleatum ssp. nucleatum (FNN) которого , геном состоит примерно из 2,1 миллиона пар оснований . [ 3 ] При сравнении F.polymorphum генома других подвидов было обнаружено, что около 38% его пар оснований либо полностью уникальны для F.polymorphum , либо являются общими только для одного из двух других подвидов . геномов с геномом изучаемых [ 3 ] Это свидетельствует о уникальности F. polymorphum генетической и позволяет предположить, что он может обладать определенными характерными отличиями от своих родственных подвидов , особенно с точки зрения его патогенных свойств. [ 3 ] Например, исследование выявило 132 предполагаемых белка , которые способствовали Fusobacterium вирулентности , большинство из которых, однако, были обнаружены у подвидов nucleatum и vincentii . [ 3 ] В частности, в случае F.polymorphum несколько идентифицированных белков VacJ включали гомолог (FNP_0314), который продемонстрировал высокую степень участия в передаче Shigella flexneri внутри клеток , MviN (FNP_1360), который связан с патогенностью Salmonella typhimurium. который представляет собой рибонуклеазу , которая способствует активации вирулентных и VacB (FNP_1921) , генов в Shigella flexneri . [ 3 ]
Приложения и будущие исследования
[ редактировать ]Дальнейшие исследования подвида Fusobacterium polymorphum имеют решающее значение по своей природе из-за проблем со здоровьем, которые, Fusobacterium nucleatum . как известно, вызывает [ 1 ] Во-первых, хорошо известно, что nucleatum является распространенным микробом , который способствует возникновению пародонтита , инфекции десен F. . [ 1 ] Кроме того, было обнаружено, что F. nucleatum способен путешествовать по человеческому телу и начинать заселять различные варианты тканей , что потенциально приводит к развитию таких заболеваний , как атеросклероз , диабет и широкий спектр заболеваний. респираторные заболевания. [ 1 ] Учитывая, что существует в общей сложности 5 F. подвидов nucleatum , в настоящее время неясно, существует ли один конкретный подвид , который в первую очередь способствует всем этим осложнениям, связанным с заболеванием , или каждый подвид способствует своему собственному набору системных заболеваний. . [ 1 ] Таким образом, дальнейшее изучение этого организма представляющего интерес , Fusobacterium polymorphum , позволит исследователям лучше понять, как идентифицировать и установить конкретные связи между выбранным нами подвидом и множеством проблем со здоровьем, возникающих у общего вида, к которому он относится. [ 1 ] Более того, такое увеличение количества исследований потенциально позволит ученым открыть новые методы снижения роста и распространения этого микроба , например, с помощью новых средств гигиены полости рта , прежде чем дальнейшее развитие нанесет какой-либо серьезный ущерб человеческому организму . [ 1 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Ма, Сяомэй; Сунь, Тяньюн; Чжоу, Цзяннан; Чжи, Мэнфан; Шен, Сун; Ван, Юшан; Гу, Сюфэн; Ли, Цзысюань; Гао, Хайтинг; Ван, Пинпин; Фэн, Цян (май – июнь 2023 г.). «Пангеномное исследование Fusobacterium nucleatum выявляет распределение патогенных генов и функциональных кластеров на уровне подвидов и штаммов» . Микробиологический спектр . 11 (3): e0518422. дои : 10.1128/spectrum.05184-22 . ПМЦ 10269558 . ПМИД 37042769 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Дзинк, Дж.Л.; Шинан, Монтана; Сокранского, С.С. (1990). «Предложение о трех подвидах Fusobacterium nucleatum Knorr 1922: Fusobacterium nucleatum subsp. nucleatum subsp. Nov., Comb. Nov.; Fusobacterium nucleatum subsp. Polymorphum Subsp. Nov., Nom. Rev., Comb. Nov.; и Fusobacterium nucleatum subsp. .vincentii подсп. ноябрь, ном.ноябрь" . Международный журнал систематической бактериологии . 40 (1): 74–78. дои : 10.1099/00207713-40-1-74 . ISSN 0020-7713 . ПМИД 2223601 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н Карпати, Шандор Э.; Цинь, Сян; Джоя, Джейсон; Цзян, Хуайян; Лю, Ямей; Петрозино, Джозеф Ф.; Йеррапрагада, Шайладжа; Фокс, Джордж Э.; Хааке, Сьюзан Киндер; Вайнсток, Джордж М.; Горец, Сара К. (1 августа 2007 г.). «Последовательность генома Fusobacterium nucleatum подвида Polymorphum — генетически управляемой фузобактерии» . ПЛОС ОДИН 2 (8): е659. дои : 10.1371/journal.pone.0000659 . ISSN 1932-6203 . ЧВК 1924603 . ПМИД 17668047 .
- ^ Гольдштейн, ЕЕК; Сумманен, PH; Цитрон, ДМ; Розове, М.Х.; Файнголд, С.М. (1995). «Смертельный сепсис, вызванный штаммом Fusobacterium nucleatum подвида полиморфума, продуцирующим β-лактамазу» . Клинические инфекционные болезни . 20 (4): 797–800. дои : 10.1093/clinids/20.4.797 . ISSN 1058-4838 . ПМИД 7795076 .
- ^ Гмюр, Рудольф; Мансон, Марк А.; Уэйд, Уильям Г. (2006). «Генотипическая и фенотипическая характеристика фузобактерий китайских и европейских пациентов с воспалительными заболеваниями пародонта» . Систематическая и прикладная микробиология . 29 (2): 120–130. дои : 10.1016/j.syapm.2005.07.011 . ПМИД 16464693 .
- ^ Jump up to: а б с Мира, Алекс; Пушкир, Равиндра; Лего, Борис А; Морейра, Дэвид; Родригес-Валера, Франциско (2004). «Эволюционные взаимоотношения Fusobacterium nucleatum на основе филогенетического анализа и сравнительной геномики» . Эволюционная биология BMC . 4 (1): 50. дои : 10.1186/1471-2148-4-50 . ПМЦ 535925 . ПМИД 15566569 .
- ^ Норр, М. (1922). О фузоспириллярном симбиозе, роде Fusobacterium (КБ Lehmann) и Spirillium sputigenum (также вклад в бактериологию полости рта). I. Сообщение: род Fusobacterium. Центральный вид бактериол. Диск "Паразиты". Инфекционное заболевание Гиг Абт , 1 , 536-545.
- ^ Смит, GLF; Сокранского, С.С.; Смит, CM (1989). «Экспресс-метод очистки ДНК от поддесневых микроорганизмов» . Оральная микробиология и иммунология . 4 (1): 47–51. дои : 10.1111/j.1399-302x.1989.tb00406.x . ISSN 0902-0055 . ПМИД 2628868 .
- ^ Хартфорд, Труди; Снит, PHA (1988). «Искажение таксономической структуры из-за взаимоотношений ДНК из-за различного выбора эталонных штаммов» . Систематическая и прикладная микробиология . 10 (3): 241–250. дои : 10.1016/s0723-2020(88)80008-0 . ISSN 0723-2020 .
- ^ Jump up to: а б с Бреннан, Кейтлин А.; Гарретт, Венди С. (2019). «Fusobacterium nucleatum — симбионт, условно-патогенная и онкобактерия» . Обзоры природы Микробиология . 17 (3): 156–166. дои : 10.1038/s41579-018-0129-6 . ISSN 1740-1526 . ПМК 6589823 . ПМИД 30546113 .
- ^ Jump up to: а б с Роджерс, А.Х.; Зильм, ПС; Галли, Нью-Джерси; Пфенниг, Алабама; Марш, П.Д. (1991). «Аспекты роста и метаболизма Fusobacterium nucleatum ATCC 10953 в непрерывной культуре» . Оральная микробиология и иммунология . 6 (4): 250–255. дои : 10.1111/j.1399-302X.1991.tb00486.x . ISSN 0902-0055 . ПМИД 1812468 .
- ^ Jump up to: а б Энгевик, Мелинда А.; Данхоф, Хизер А.; Руан, Венли; Энгевик, Эми К.; Чанг-Грэм, Александра Л.; Энгевик, Кристен А.; Ши, Чжунчэн; Чжао, Яньлин; Брэнд, Коллин К.; Кристофиак, Эван С.; Венейбл, Сьюзен; Лю, Синьли; Хирши, Кендал Д.; Хайсер, Джозеф М.; Спинлер, Дженнифер К. (27 апреля 2021 г.). «Fusobacterium nucleatum выделяет везикулы наружной мембраны и способствует воспалению кишечника» . мБио 12 (2). дои : 10.1128/mBio.02706-20 . ISSN 2150-7511 . ПМЦ 8092269 . ПМИД 33653893 .
- ^ Диас, П.И.; Зильм, П.С.; Роджерс, AH (2002). «Fusobacterium nucleatum поддерживает рост Porphyromonas gingivalis в насыщенных кислородом и обедненных углекислым газом средах» . Микробиология . 148 (2): 467–472. дои : 10.1099/00221287-148-2-467 . ISSN 1465-2080 . ПМИД 11832510 .
- ^ Диас, Патрисия I; Зилм, Питер С; Роджерс, Энтони Х (2000). «Ответ на окислительный стресс Fusobacterium nucleatum, выращенного в непрерывной культуре» . Письма FEMS по микробиологии . 187 (1): 31–34. дои : 10.1111/j.1574-6968.2000.tb09132.x . ISSN 0378-1097 . ПМИД 10828396 .
 | Эта бактериях статья о незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |