Флавобактерия психрофилум
| Флавобактерия психрофилум | |
|---|---|
Научная классификация 
| |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Бактероидота |
| Сорт: | Флавобактерии |
| Заказ: | Флавобактерии |
| Семья: | флавобактерии |
| Род: | Флавобактерия |
| Разновидность: | Ф. психрофилум
|
| Биномиальное имя | |
| Флавобактерия психрофилум (Бернарде и Гримон, 1989) Бернарде и др. 1996 год [ 1 ]
| |
Flavobacterium psychrophilum — психрофильная грамотрицательная бактериальная палочка (длиной 3-5 мкм), принадлежащая к роду Bacteroidota . Он является возбудителем бактериальной холодноводной болезни (BCWD) и впервые был выделен в 1948 году во время вымирания лососевых Oncorhynchus kisutch . [ 2 ]
Характеристики
[ редактировать ]Flavobacterium psychrophilum – грамотрицательные бактерии размером 0,75–1,0 мкм в ширину и 3–5 мкм в длину. Встречается в холодных пресных водах с оптимальной температурой роста ниже 16°С. [ 3 ] При выращивании на агаре Cytophaga F. psychrophilum образует ярко-желтые колонии с тонкими раскидистыми краями диаметром не более 3 мм. [ 3 ] Подвижность достигается за счет скольжения, движения, не связанного с использованием пилей или жгутиков. [ 3 ] Бактерия положительна в отношении гидролиза желатина , расщепления альбумина , расщепления трибутирина , гидролиза трибутирина , автолиза клеток E.coli и гидролиза казеина . [ 3 ] У рыбы-хозяина возбудитель может быть обнаружен на внешних и внутренних участках, таких как кожа/слизь, жабры, мозг, асцит, поражения, слизь, почки, селезенка и репродуктивные выделения нерестящихся взрослых особей. [ 4 ] Колонизация очевидна по бледным белым участкам на хозяине. [ 3 ]
Метаболизм
[ редактировать ]Flavobacterium psychrophilum имеет строго аэробный метаболизм, но не способен использовать углеводы в качестве источника углерода и энергии. Вместо этого он полагается на пептиды для получения углерода и энергии. Секретируемые протеазы образуют смесь аминокислот и олигопептидов, которые являются основным источником углерода, азота и энергии. [ 5 ] Пептидазы расщепляют импортированные пептиды до аминокислот, которые затем обрабатываются катаболическими путями аминокислот. Разложение липидов до жирных кислот осуществляется фосфолипазой и тремя ферментами семейства эстеразы-липазы-тиоэстеразы. [ 5 ] Бета-окисление жирных кислот осуществляется длинноцепочечной коА-лигазой жирных кислот, тремя дегидрогеназами жирных кислот, кротоназой и тремя тиолазами. [ 5 ] Большинство продуктов деградации белков и липидов хозяина F. psychrophilum доступны в виде предшественников цикла лимонной кислоты. [ 5 ]
Филогения
[ редактировать ]Из-за желтой пигментации Flavobacterium psychrophilum первоначально считался миксобактерией. [ 3 ] Однако из-за его неспособности производить плодовые тела или разлагать сложные полисахариды эта классификация была признана неуместной, и тогда было предложено отнести его к роду Flexibacter. [ 4 ] Низкий состав G+C в ДНК F. psychrophilum не соответствовал высокому содержанию G+C у видов Flexibacter. [ 6 ] Его ДНК G+C продемонстрировала, что она более тесно связана с ДНК видов Flavobacterium . Анализ гена 16S рРНК показал, что F. psychrophilum, F.columnare и F. maritimus были тесно связаны и, вероятно, имели общее происхождение. [ 6 ]
Геном
[ редактировать ]Геном Flavobacterium psychrophilum состоит из кольцевой хромосомы длиной 2 861 988 пар оснований, которая, по прогнозам, содержит 2 432 гена, кодирующего белок. [ 5 ] По сравнению с представителями окружающей среды этого семейства, он имеет небольшой геном, вероятно, связанный с его ограниченной экологической нишей. Геном кодирует 13 предполагаемых секретируемых протеаз, которые участвуют в вирулентности и разрушении тканей хозяина. [ 5 ] Кроме того, геном кодирует бактериальные гемолизины, которые взаимодействуют с протеазами для разрушения тканей, и тиол-активируемые цитолизины, подобные белкам, которые ответственны за повреждение тканей хозяина. [ 5 ]
Геном организма кодирует обширную аэробную дыхательную цепь. Анализ генома показал, что системы сахаркиназы и фосфотрансферазы, используемые бактериями для специфического поглощения углеводов, отсутствуют. Однако в его геноме присутствуют гены, кодирующие ферменты гликолитического пути и пентозофосфатного пути. Таким образом, эти два пути участвуют в образовании метаболитов-предшественников. Гены FP1110 и FP1111 кодируют цианофициназу, а цианофицинсинтетаза может служить хранилищем углерода, азота и энергии и позволяет организму выживать в условиях с низким содержанием питательных веществ.
Бактериальная болезнь холодной воды (BCWD)
[ редактировать ]Flavobacterium psychrophilum является возбудителем бактериальной болезни холодной воды (BCWD) . У пораженной рыбы сначала появляется беловатая окраска вдоль внешней стороны жирового плавника, а затем постепенно распространяется на весь хвостовой стебель. Заражение может происходить горизонтально (между рыбами через воду и контактный контакт) и вертикально, поскольку оно связано с ранними стадиями жизни рыбы. [ 6 ] F. psychrophilum способен противостоять концентрациям лизоцима , превышающим те, которые встречаются в яйцах лосося, что делает возможной вертикальную передачу. [ 6 ] Лечение BCWD возможно на ранних стадиях. Рекомендуются ванные процедуры с водорастворимым окситетрацилином или соединениями четвертичного аммония, но такие обработки неэффективны, если становится очевидной эрозия стебелька и хвостового плавника. В Европе лечение было успешным с использованием окситетрацилина, амоксициллина и флорфеникола, при этом у бактерий формировалась небольшая устойчивость к антибиотикам. [ 6 ] В настоящее время не существует коммерчески лицензированных вакцин против этого патогена. [ 6 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Парте, АЦ «Флавобактерии» . ЛПСН .
- ^ Старлипер, CE (2011). Бактериальная холодноводная болезнь рыб, вызываемая Flavobacterium psychrophilum. Журнал перспективных исследований, 2 (2), 97–108.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Хесами С., Меткалф Д.С., Ламсден Дж.С. и Макиннес Дж.И. (2011). Идентификация генов, регулирующих холодовую температуру, у Flavobacterium psychrophilum. Прикладная и экологическая микробиология, 77 (5), 1593–1600. doi:10.1128/AEM.01717-10
- ^ Jump up to: а б Барнс, Мэн, и Браун, МЛ (2011). Обзор биологии Flavobacterium psychrophilum, клинических признаков, а также профилактики и лечения бактериальных заболеваний холодной водой. Открытый журнал Fish Science Journal, 4, 40–48.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Дюшо Э., Буссаа М., Лу В., Бернарде Ж.Ф., Мишель К., Керуо Б., ... и Бенмансур А. (2007). Полная последовательность генома возбудителя рыб Flavobacterium psychrophilum. Природная биотехнология, 25(7), 763-769.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Чиприано, Р.К., и Холт, Р.А. (2005). Flavobacterium psychrophilum, возбудитель бактериальной болезни холодной воды и синдрома мальков радужной форели. Министерство внутренних дел США, Геологическая служба США, Национальная исследовательская лаборатория здоровья рыб.