Ксенорхабдус

Ксенорхабдус
Научная классификация
Домен:	Бактерии
Тип:	Псевдомонадота
Сорт:	Гаммапротеобактерии
Заказ:	Энтеробактерии
Семья:	Морганелловые
Род:	Ксенорхабдус ; Томас и Пойнар, 1979 г.
Разновидность
	Ксенорхабдус постельные принадлежности ; Ксенорхабдус бовиений ; Ксенорхабдус будапештский ; Ксенорхабдус кабанилласи ; Ксенорхабдус мягкость ; Ксенорхабдус еапокензис ; Ксенорхабдус Элерсии ; Ксенорхабдус гриффинии ; Ксенорхабдус гоминицкий ; Ксенорхабдус индийский ; Ксенорхабдус иннекси ; Ксенорхабдус ишибаши ; Ксенорхабдус японский ; Ксенорхабдус хойсанае ; Ксенорхабдус копенхефери ; Ксенорхабдус козодои ; Ксенорхабдус магдалененсис ; Ксенорхабдус маулеони ; Ксенорхабдус миранийский ; Ксенорхабдус нематофила ; Ксенорхабдус поинарии ; Ксенорхабдус Романии ; Xenorhabdus stockiae ; Ксенорхабдус Сентирмайи ; Ксенорхабдус туонгксуанский ; Ксенорхабдус вьетнамский

Xenorhabdus — род подвижных грамотрицательных бактерий семейства Morganellaceae. Известно, что все виды рода обитают только в симбиозе с почвенными энтомопатогенными нематодами рода Steinernema . ^{[ 2 ]}

Хотя ни одна свободноживущая форма Xenorhabdus никогда не была выделена за пределами нематоды-хозяина, польза для бактерий до сих пор неизвестна. Однако было продемонстрировано, что нематода не может прижиться внутри своего насекомого-хозяина без бактерий. ^{[ 3 ]}

Трехстороннее взаимодействие Xenorhabdus -нематода-насекомое представляет собой модельную систему, в которой как мутуалистические , так и патогенные процессы могут быть изучены в одном виде бактерий. В лаборатории некоторые виды являются вирулентными даже при искусственном введении насекомому-хозяину, тогда как другим видам нематода необходима для воздействия на насекомое. ^{[ 3 ]}

Жизненный цикл

У нематод на незаражённой стадии, живущих в почве, Xenorhabdus spp. переносятся в специализированном отделе кишечника , называемом сосудом.
На третьей стадии развития инфекционная молодь (ИП) проникает в гемоцель восприимчивых насекомых-хозяев.
Бактерии высвобождаются в гемоцеле насекомого, где они преодолевают защитные системы насекомого и производят многочисленные факторы вирулентности, такие как гемолизин и цитотоксин. Они участвуют в подавлении иммунитета насекомых и убийстве хозяина.
Бактерии быстро размножаются в трупах насекомых и производят разнообразные противомикробные соединения, которые подавляют рост микроорганизмов-антагонистов. Виды Xenorhabdus . также секретируют ряд экзоферментов, которые стимулируют деградацию макромолекул, продукты которых вместе с самими бактериями, как полагают, обеспечивают питательную основу для нематод . роста и размножения
Когда численность нематод становится высокой, а питательные вещества в трупах насекомых становятся ограниченными, потомство нематод повторно связывается с бактериями и дифференцируется в колонизированные, не питающиеся IJ, которые выходят в почву в поисках корма для новых хозяев.

Xenorhabdus, как и бактерии Photorhabdus , обладает поразительной особенностью фазовых изменений. Варианты I фазы участвуют в симбиотических отношениях с энтомопатогенными нематодами и выделяются из непитающихся нематод инфекционной стадии и полостей тела насекомых, убитых этими нематодами. Роль II фазы симбиоза, связанной только с энтомопатогенными нематодами в лабораторных условиях, пока не определена. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Филогения

Биологическая борьба с вредителями

Мутуалистическая ассоциация между Xenorhabdus и Steinernema представляет собой инсектицидный комплекс, активный против широкого спектра насекомых-вредителей. Действительно, комплекс используется в биологической борьбе с вредителями и очень эффективен против таких насекомых, как Spodoptera exigua (Lepidoptera), Cydia pomonella (Lepidoptera), Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera), семейства Tipulidae (Diptera). Эти бактерии обитают в кишечнике азиатской кукурузной мотыльки , вредителя кукурузы в Восточной Азии , и убивают ее в течение 48 часов.

Xenorhabdus nematophila является наиболее широко используемым видом для биологической борьбы вместе с Steinernema и S.feltiae carpocapsae .

Патогенность комплекса «видоспецифична», что означает, что комплекс может быть активен только против определенного круга насекомых.

Ассоциация Steinernema - Xenorhabdus в настоящее время продается в качестве агента биоконтроля частными компаниями, такими как Biobest, SUMI AGRO, e-nema и Biosafe.

Перспективы

Исследование, проведенное Furgani G. & Al. ^{[ 6 ]} предполагает, что соединения антибиотиков, вырабатываемые Xenorhabdus для защиты трупов насекомых от других бактерий, могут использоваться с целью борьбы с маститом, вызванным бактериями. Действительно, X.budapestensis , X.szentirmaii и X.nematophila эффективны против таких патогенов, как Staphylococcus aureus и Escherichia coli .

Ссылки

На момент редактирования в этой статье используется контент из книги «Энтомопатогенные бактериальные эндосимбионты Xenorhabdus и Photorhabdus: конвергентный образ жизни из дивергентных геномов» , который лицензируется таким образом, что разрешается повторное использование в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License , но не под лицензией . ГФДЛ . Все соответствующие условия должны быть соблюдены.

^ Перейти обратно: ^а ^б Кемпфер, П; Тобиас, Нью-Джерси; Ке, LP; Боде, Х.Б.; Глезер, СП (май 2017 г.). «Xenorhabdus thuongxuanensis sp. nov. и Xenorhabdus eapokensis sp. nov., выделенные из видов Steinernema» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 67 (5): 1107–1114. дои : 10.1099/ijsem.0.001770 . ПМИД 28056225 .
^ Джон М. Частон; Гаррет Суен; Сара Л. Такер; Аарон В. Андерсен; Арчна Бхасин; Эдна Боде; Хельге Б. Боде; Александр О. Брахманн; и др. (18 ноября 2011 г.). «Энтомопатогенные бактериальные эндосимбионты Xenorhabdus и Photorhabdus: конвергентный образ жизни из дивергентных геномов» . ПЛОС ОДИН . 6 (11): e27909. Бибкод : 2011PLoSO...627909C . дои : 10.1371/journal.pone.0027909 . ПМК 3220699 . ПМИД 22125637 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Годрио С., Ожье Ж.К.; Пажес С.; Биш Г.; Кьяпелло Х.; Медиг К.; Руи З.; Тейсье К.; Винсент С.; Тайльез П.; Гиводан А. (25 июля 2014 г.). «Пониженная вирулентность и редуктивная геномная эволюция у энтомопатогенных бактериальных видов-симбионтов Xenorhabdus poinarii» . Геномная биология и эволюция . 6 (6): 1495–1513. дои : 10.1093/gbe/evu119 . ПМК 4079199 . ПМИД 24904010 .
^ Кая, Гонконг; Гоглер Р. 1993. Энтомопатогенные нематоды. Ежегодный обзор энтомологии, 38: 181-206.
^ Пил, Маргарет; Альфредсон, Дэвид; Джеррард, Джон; Дэвис, Дженнифер; Робсон, Дженнифер; Макдугалл, Родни; Скалли, Барри; Ахерст, Раймонд (1999). «Выделение, идентификация и молекулярная характеристика штаммов Photorhabdus luminescens от инфицированных людей в Австралии» . Журнал клинической микробиологии . 37 (11): 3647–3653. doi : 10.1128/JCM.37.11.3647-3653.1999 . ПМЦ 85716 . ПМИД 10523568 .
^ Вольф С.Л., Фургани Г; Бёсёрменьи Э.; Фодор А.; Мате-Фодор А.; Форст С.; Хоган Дж.С.; Солдат З.; Кляйн М.Г.; Штакебрандт Э.; Сентирмай А.; Ф. Штарицкая (25 августа 2007 г.). «Антибиотики Xenorhabdus: сравнительный анализ и потенциальная полезность для борьбы с маститом, вызванным бактериями». Журнал прикладной микробиологии . 104 (2008): 745–758. дои : 10.1111/j.1365-2672.2007.03613.x . ПМИД 17976177 . S2CID 20497283 .

Библиография

Гудрич-Блэр Х. и Кларк DJ (2007). Мутуализм и патогенез у Xenorhabdus и Photorhabdus: две дороги к одному пункту назначения. Молекулярная микробиология (2007) 64(2), 260–268. doi: 10.1111/j.1365-2958.2007.05671.x
Сикард М. и Эл (2004). Когда мутуалисты являются патогенами: экспериментальное исследование симбиоза между Steinernema (энтомопатогенными нематодами) и Xenorhabdus (бактериями). Геномная биология и эволюция 17 (2004) 985-993. doi: 10.1111/j.1420-9101.2004.00748.x
Пилар Ф. и Эл (2006). Филогенетические взаимоотношения бактерий с особым акцентом на эндосимбионтах и кишечных видах. Прокариоты, стр. 41–59.

Внешние ссылки

[PMID-1] Перейти обратно: ^а ^б Кемпфер, П; Тобиас, Нью-Джерси; Ке, LP; Боде, Х.Б.; Глезер, СП (май 2017 г.). «Xenorhabdus thuongxuanensis sp. nov. и Xenorhabdus eapokensis sp. nov., выделенные из видов Steinernema» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 67 (5): 1107–1114. дои : 10.1099/ijsem.0.001770 . ПМИД 28056225 .

[2] Джон М. Частон; Гаррет Суен; Сара Л. Такер; Аарон В. Андерсен; Арчна Бхасин; Эдна Боде; Хельге Б. Боде; Александр О. Брахманн; и др. (18 ноября 2011 г.). «Энтомопатогенные бактериальные эндосимбионты Xenorhabdus и Photorhabdus: конвергентный образ жизни из дивергентных геномов» . ПЛОС ОДИН . 6 (11): e27909. Бибкод : 2011PLoSO...627909C . дои : 10.1371/journal.pone.0027909 . ПМК 3220699 . ПМИД 22125637 .

[Ogier2014-3] Перейти обратно: ^а ^б Годрио С., Ожье Ж.К.; Пажес С.; Биш Г.; Кьяпелло Х.; Медиг К.; Руи З.; Тейсье К.; Винсент С.; Тайльез П.; Гиводан А. (25 июля 2014 г.). «Пониженная вирулентность и редуктивная геномная эволюция у энтомопатогенных бактериальных видов-симбионтов Xenorhabdus poinarii» . Геномная биология и эволюция . 6 (6): 1495–1513. дои : 10.1093/gbe/evu119 . ПМК 4079199 . ПМИД 24904010 .

[4] Кая, Гонконг; Гоглер Р. 1993. Энтомопатогенные нематоды. Ежегодный обзор энтомологии, 38: 181-206.

[5] Пил, Маргарет; Альфредсон, Дэвид; Джеррард, Джон; Дэвис, Дженнифер; Робсон, Дженнифер; Макдугалл, Родни; Скалли, Барри; Ахерст, Раймонд (1999). «Выделение, идентификация и молекулярная характеристика штаммов Photorhabdus luminescens от инфицированных людей в Австралии» . Журнал клинической микробиологии . 37 (11): 3647–3653. doi : 10.1128/JCM.37.11.3647-3653.1999 . ПМЦ 85716 . ПМИД 10523568 .

[6] Вольф С.Л., Фургани Г; Бёсёрменьи Э.; Фодор А.; Мате-Фодор А.; Форст С.; Хоган Дж.С.; Солдат З.; Кляйн М.Г.; Штакебрандт Э.; Сентирмай А.; Ф. Штарицкая (25 августа 2007 г.). «Антибиотики Xenorhabdus: сравнительный анализ и потенциальная полезность для борьбы с маститом, вызванным бактериями». Журнал прикладной микробиологии . 104 (2008): 745–758. дои : 10.1111/j.1365-2672.2007.03613.x . ПМИД 17976177 . S2CID 20497283 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]