Myxobacteria

Myxobacteria
	Myxococcus xanthus
Научная классификация
Домен:	Бактерии
Филум:	Myxococcota
Сорт:	Myxococcia ; Waite et al. 2020
Заказ:	Myxococcales ; Чаан и соавт. 1948
Семьи и роды
	Anaeromyxobacteraceae ; Kofleriaceae ; Myxococcaceae ; Наносистацей ; PolyAngiaceae ; Sandaracinaceae ; Ulgatibacteraceae ;
Синонимы
	"Myxococcidae" Cavalier-Smith 2020

Миксобактерии , (« слизистые бактерии ») представляют собой группу бактерий которые преимущественно живут в почве и питаются нерастворимыми органическими веществами. Myxobacteria имеют очень большие геномы по сравнению с другими бактериями, например, 9–10 миллионов нуклеотидов, кроме Anaeromyxobacter ^{[ 2 ]} и vulgatibacter . ^{[ 3 ]} Один вид Myxobacteria, Minicicystis rosea , ^{[ 4 ]} имеет самый большой известный бактериальный геном с более чем 16 миллионами нуклеотидов. Вторым по величине является еще один целлюлозу Myxobacteria sorangium . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Myxobacteria может двигаться, скользя . ^{[ 7 ]} Обычно они путешествуют в роях (также известных как пакеты Wolf ), содержащие множество клеток, которые вместе хранятся межклеточными молекулярными сигналами . Люди получают выгоду от агрегации, поскольку она позволяет накопить внеклеточные ферменты , которые используются для переваривания пищи; Это, в свою очередь, повышает эффективность кормления. Myxobacteria производит ряд биомедиально и промышленных химических веществ, таких как антибиотики , и экспортировать эти химические вещества вне клетки. ^{[ 8 ]}

Myxobacteria используются для изучения производства полисахаридов у грамотрицательных бактерий, таких как модель Myxococcus xanthus , которые имеют четыре различных механизма ^{[ 9 ]} из секреции полисахаридов и где новый механизм WZX/WZY, создающий новый полисахарид, был идентифицирован в 2020 году. ^{[ 9 ]}

Myxobacteria также являются хорошими моделями для изучения многоклеточности в бактериальном мире. ^{[ 10 ]}

Жизненный цикл

Когда питательные вещества мало, миксобактериальные клетки объединяются в плодоносящие тела (не путать с грибами ), процесс, который давно опосредуется хемотаксисом, но в настоящее время считается функцией формы опосредованной контактной передачей сигналов. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} Эти плодоносные тела могут принимать разные формы и цвета, в зависимости от вида. В пределах плодоношения тел клетки начинаются в виде вегетативных клеток в форме стержня и развиваются в округлые миксоспоры с толстыми клеточными стенками. Эти миксоспоры, аналогичные спорам в других организмах, с большей вероятностью выживут до тех пор, пока питательные вещества не станут более многочисленными. Считается, что процесс плодоношения приносит пользу Myxobacteria, гарантируя, что рост клеток возобновился группой (рой) миксобактерий, а не в качестве изолированных клеток. Подобные жизненные циклы развивались среди определенных амебы , называемых клеточными плесеньми слизи .

На молекулярном уровне инициация развития плодоношения тела в Myxococcus xanthus регулируется PXR SRNA . ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]}

Myxobacteria, такие как Myxococcus xanthus и Stigmatella aurantiaca, используются в качестве модельных организмов для изучения развития.

Различные миксобактериальные виды, нарисованные Роландом Такстером в 1892 году: хондромик Crocatus (рис. 1–11), Stigmatella aurantiaca (Fig. 12–19 и 25-28), Melittangium lichenicola (рис. 20–23), archangium gephyra (рис. Фиг. 24), Myxococcus coralloides (рис. 29-33), Polyangium vitellinum (рис. 34-36) и Myxococcus fulvus (рис. 37-41). Такстер был первым таксономистом, который признал бактериальную природу миксобактерий. Ранее они были неправильно классифицированы как члены грибков несовершенства. ^{[ 15 ]}

Было высказано предположение, что последним общим предком Myxobacteria был аэроб и что их анаэробные предшественники жили синтрофически с ранними эукариотами. ^{[ 16 ]}

Клиническое использование

Метаболиты, секретируемые Sorangium cellulosum, известным как эпотилоны, были отмечены, обладают противоопухолевой активностью. Это привело к разработке аналогов , которые имитируют ее активность. Одним из таких аналоговых, известных как ixabepilone, является Управление по пищевым продуктам и лекарствам США, одобренное химиотерапии для лечения метастатического рака молочной железы . ^{[ 17 ]}

Также известно, что миксобактерии продуцируют гефироновую кислоту , ингибитор синтеза эукариотического белка и потенциального агента для химиотерапии рака. ^{[ 18 ]}

Филогения

Принятая в настоящее время таксономия основана на списке прокариотических имен в номенклатуре (LPSN) ^{[ 19 ]} и Национальный центр информации о биотехнологии (NCBI) ^{[ 20 ]}

16S RRNA на основе LTP _08_2023 ^{[ 21 ]}^{[ 22 ]}^{[ 23 ]}

120 маркерных белков на основе GTDB 08-RS214 ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]}^{[ 26 ]}

Myxo-

DEFERRISOMATALES	Deferrisomataceae

Bradymonadales	Bradymonadaceae

Myxococcales

Cystobacterineae

Ulgatibacteraceae

	Anaeromyxobacteraceae

	Myxococcaceae

Найноцистиней

	Kofleriaceae Reichenbach 2007

	Наносистацей

Solongineae

PolyAngiaceae (вкл. Sandaracinaceae)

-Коккота

Myxo-

Брэдимонадия

Bradymonadales

	Microvinatoraceae Wang, Chen & Du 2022

	Bradymonadaceae Wang et al. 2015

Polyangiia

Haliangiales	Haliangiaceae Waite et al. 2020 (включая Kofleriaceae )

Наноцисталз	Nannocystaceae Reichenbach 2006

Полиангиал

	Sandaracineceae Mohr et al. 2012

	PolyAngiaceae Jahn 1924

Myxococcia

Myxococcales

Anaeromyxobacteraceae Yamamoto et al. 2014

	Ulgatibacteraceae yamamoto et al. 2014

	Myxococcaceae Jahn 1924

-Коккота

Смотрите также

Ссылки

^ Waite DW, Chuvochina M, Pelikan C, Parks DH, Yilmaz P, Wagner M, Loy A, Naganuma T, Nakai R, Whitman WB, Hahn MW, Kuever J, Hugenholtz P. (2020). «Предложение переклассифицировать протеобактериальные классы Deltaproteobacteria и олигофлексию Phylum , а также термодессульфобактерии в четыре фила, отражающие основные функциональные возможности» . Int J Syst Evol Microbiol . 70 (11): 5972–6016. doi : 10.1099/ijsem.0.004213 . PMID 33151140 .
^ Томас Ш.Х., Вагнер Р.Д., Аракаки А.К., Сколник Дж., Кирби Дж.Р., Шимкетс Л.Дж., Санфорд Р.А., Лоффлер Ф.Е. (май 2008 г.). «Мозаичный геном Anaeromyxobacter Dehalenans штамм 2CP-C предполагает аэробного общего предка для дельта-протеобактерий» . Plos один . 3 (5): E2103. Bibcode : 2008ploso ... 3.2103t . doi : 10.1371/journal.pone.0002103 . PMC 2330069 . PMID 18461135 .
^ «Vulgatibacter Scomptus штамм DSM 27710, полный геном» . 2015-08-19. {{cite journal}}: CITE Journal требует |journal= ( помощь )
^ Shilpee Pal, Gaurav Sharma & Srikrishna subramanian (2021-09-13). «Полная последовательность генома и идентификация генов биосинтеза полиненасыщенных жирных кислот в Myxobacterium minicystis rosea dsm 24000t» . BMC Genomics . 22 (1): 655. DOI : 10.1186/S12864-021-07955-X . PMC 8436480 . PMID 34511070 .
^ Schneiker S, Perlova O, Kaiser O, Gerth K, Alici A, Altmeyer MO, et al. (Ноябрь 2007 г.). «Полная последовательность генома Myxobacterium, Sorangium cellulosum» . НАТ Биотехнол . 25 (11): 1281–9. doi : 10.1038/nbt1354 . PMID 17965706 .
^ Land M, Hauser L, Jun Sr, Nookaew I, Leuze MR, Ahn TH, Karpinets T, Lund O, Kora G, Wassenaar T, Poudel S, Ussery DW (март 2015 г.). «Понимание 20 лет секвенирования бактериального генома» . Функт. Интеграция Геномика . 15 (2): 141–61. doi : 10.1007/s10142-015-0433-4 . PMC 4361730 . PMID 25722247 .
^ Mauriello EM, Mignot T, Yang Z, Zusman DR (июнь 2010 г.). "Пересмотр моторики: как движутся миксобактерии без жгутиков?" Полем Микробиол. Мол Биол. Преподобный 74 (2): 229–49. doi : 10.1128/mmbr.00043-09 . PMC 2884410 . PMID 20508248 .
^ Рейхенбах Х (сентябрь 2001 г.). «Myxobacteria, продюсеры новых биологически активных веществ» . J. Ind. Microbiol. Биотехнол . 27 (3): 149–56. doi : 10.1038/sj.jim.7000025 . PMID 11780785 . S2CID 34964313 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Islam St, Вергара Альварес I, Саиди Ф., Гусеппи А., Виноградов Е., Шарма Г. и др. (Июнь 2020 г.). «Модуляция бактериальной многоклеточности посредством пространственно-специфической секреции полисахаридов» . PLOS Биология . 18 (6): E3000728. doi : 10.1371/journal.pbio.3000728 . PMC 7310880 . PMID 32516311 .
^ Islam St, Вергара Альварес I, Саиди Ф., Гусеппи А., Виноградов Е., Шарма Г. и др. (Июнь 2020 г.). «Модуляция бактериальной многоклеточности посредством пространственно-специфической секреции полисахаридов» . PLOS Биология . 18 (6): E3000728. doi : 10.1371/journal.pbio.3000728 . PMC 7310880 . PMID 32516311 .
^ Кисковски М.А., Цзян Ю., Альбер М.С. (декабрь 2004 г.). «Роль потоков в формировании агрегирования Myxobacteria». Phys Biol . 1 (3–4): 173–83. Bibcode : 2004 Phbio ... 1..173K . doi : 10.1088/1478-3967/1/3/005 . PMID 16204837 . S2CID 18846289 .
^ Sozinova O, Jiang Y, Kaiser D, Alber M (август 2005 г.). «Трехмерная модель миксобактериальной агрегации с помощью контактных взаимодействий» . Прокурор Нат. Академический Наука США . 102 (32): 11308–12. Bibcode : 2005pnas..10211308S . doi : 10.1073/pnas.0504259102 . PMC 1183571 . PMID 16061806 .
^ Yu YT, Yuan X, Velicer GJ (май 2010). «Адаптивная эволюция SRNA, которая контролирует развитие Myxococcus» . Наука . 328 (5981): 993. Bibcode : 2010sci ... 328..993y . doi : 10.1126/science.1187200 . PMC 3027070 . PMID 20489016 .
^ Fiegna F, YT, Kayam SV, Velicer GJ (май 2006). «Эволюция обязательного социального мошенника для превосходного кооператора» Природа 441 (7091): 310–4 Bibcode : 2006natur.441..310f Doi : 10.1038/ nature0 PMID 16710413 S2CID 4371886 .
^ Thaxter R (1892). «На Myxobacteriaceæ, новый порядок шизомицетов» . Ботанический газета . 17 (12): 389–406. doi : 10.1086/326866 . ISSN 0006-8071 .
^ Hoshino, y.; Гоше, EA (2021). «Эволюция бактериального биосинтеза стероидов и его влияние на эукариогенез» . ПНА . 118 (25): E2101276118. doi : 10.1073/pnas.2101276118 . ISSN 0027-8424 . PMC 8237579 . PMID 34131078 .
^ «Одобрение FDA для ixabepilone» . Национальный институт рака .
^ Сассе Ф., Стейнмец Х., Хефл Г., Рейхенбах Х (январь 1995 г.). «Гефироновая кислота, новый ингибитор синтеза эукариотического белка из Архангий Гефиры (Myxobacteria). Продукция, выделение, физико-химические и биологические свойства и механизм действия» . Дж. Антибиот . 48 (1): 21–5. doi : 10.7164/антибиотики.48.21 . PMID 7868385 .
^ JP Euzéby. "Deltaproteobacteria" . Список прокариотических имен с стоянием в номенклатуре (LPSN) . Получено 2022-09-09 .
^ Sayers; и др. "Deltaproteobacteria" . Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) База данных таксономии . Получено 2022-09-09 .
^ "LTP" . Получено 20 ноября 2023 года .
^ «Дерево LTP_ALL в формате Newick» . Получено 20 ноября 2023 года .
^ «LTP_08_2023 Notes» (PDF) . Получено 20 ноября 2023 года .
^ "GTDB Release 08-RS214" . База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 года .
^ "BAC120_R214.sp_label" . База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 года .
^ «История таксонов» . База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 года .

Внешние ссылки

[Waite-1] Waite DW, Chuvochina M, Pelikan C, Parks DH, Yilmaz P, Wagner M, Loy A, Naganuma T, Nakai R, Whitman WB, Hahn MW, Kuever J, Hugenholtz P. (2020). «Предложение переклассифицировать протеобактериальные классы Deltaproteobacteria и олигофлексию Phylum , а также термодессульфобактерии в четыре фила, отражающие основные функциональные возможности» . Int J Syst Evol Microbiol . 70 (11): 5972–6016. doi : 10.1099/ijsem.0.004213 . PMID 33151140 .

[pmid18461135-2] Томас Ш.Х., Вагнер Р.Д., Аракаки А.К., Сколник Дж., Кирби Дж.Р., Шимкетс Л.Дж., Санфорд Р.А., Лоффлер Ф.Е. (май 2008 г.). «Мозаичный геном Anaeromyxobacter Dehalenans штамм 2CP-C предполагает аэробного общего предка для дельта-протеобактерий» . Plos один . 3 (5): E2103. Bibcode : 2008ploso ... 3.2103t . doi : 10.1371/journal.pone.0002103 . PMC 2330069 . PMID 18461135 .

[3] «Vulgatibacter Scomptus штамм DSM 27710, полный геном» . 2015-08-19. {{cite journal}}: CITE Journal требует |journal= ( помощь )

[4] Shilpee Pal, Gaurav Sharma & Srikrishna subramanian (2021-09-13). «Полная последовательность генома и идентификация генов биосинтеза полиненасыщенных жирных кислот в Myxobacterium minicystis rosea dsm 24000t» . BMC Genomics . 22 (1): 655. DOI : 10.1186/S12864-021-07955-X . PMC 8436480 . PMID 34511070 .

[Schneiker_2001-5] Schneiker S, Perlova O, Kaiser O, Gerth K, Alici A, Altmeyer MO, et al. (Ноябрь 2007 г.). «Полная последовательность генома Myxobacterium, Sorangium cellulosum» . НАТ Биотехнол . 25 (11): 1281–9. doi : 10.1038/nbt1354 . PMID 17965706 .

[pmid25722247-6] Land M, Hauser L, Jun Sr, Nookaew I, Leuze MR, Ahn TH, Karpinets T, Lund O, Kora G, Wassenaar T, Poudel S, Ussery DW (март 2015 г.). «Понимание 20 лет секвенирования бактериального генома» . Функт. Интеграция Геномика . 15 (2): 141–61. doi : 10.1007/s10142-015-0433-4 . PMC 4361730 . PMID 25722247 .

[pmid20508248-7] Mauriello EM, Mignot T, Yang Z, Zusman DR (июнь 2010 г.). "Пересмотр моторики: как движутся миксобактерии без жгутиков?" Полем Микробиол. Мол Биол. Преподобный 74 (2): 229–49. doi : 10.1128/mmbr.00043-09 . PMC 2884410 . PMID 20508248 .

[Reichenbach_2001-8] Рейхенбах Х (сентябрь 2001 г.). «Myxobacteria, продюсеры новых биологически активных веществ» . J. Ind. Microbiol. Биотехнол . 27 (3): 149–56. doi : 10.1038/sj.jim.7000025 . PMID 11780785 . S2CID 34964313 .

[:0-9] Jump up to: ^а ^{беременный} Islam St, Вергара Альварес I, Саиди Ф., Гусеппи А., Виноградов Е., Шарма Г. и др. (Июнь 2020 г.). «Модуляция бактериальной многоклеточности посредством пространственно-специфической секреции полисахаридов» . PLOS Биология . 18 (6): E3000728. doi : 10.1371/journal.pbio.3000728 . PMC 7310880 . PMID 32516311 .

[10] Islam St, Вергара Альварес I, Саиди Ф., Гусеппи А., Виноградов Е., Шарма Г. и др. (Июнь 2020 г.). «Модуляция бактериальной многоклеточности посредством пространственно-специфической секреции полисахаридов» . PLOS Биология . 18 (6): E3000728. doi : 10.1371/journal.pbio.3000728 . PMC 7310880 . PMID 32516311 .

[Kiskowski_2004-11] Кисковски М.А., Цзян Ю., Альбер М.С. (декабрь 2004 г.). «Роль потоков в формировании агрегирования Myxobacteria». Phys Biol . 1 (3–4): 173–83. Bibcode : 2004 Phbio ... 1..173K . doi : 10.1088/1478-3967/1/3/005 . PMID 16204837 . S2CID 18846289 .

[Sozinova_2005-12] Sozinova O, Jiang Y, Kaiser D, Alber M (август 2005 г.). «Трехмерная модель миксобактериальной агрегации с помощью контактных взаимодействий» . Прокурор Нат. Академический Наука США . 102 (32): 11308–12. Bibcode : 2005pnas..10211308S . doi : 10.1073/pnas.0504259102 . PMC 1183571 . PMID 16061806 .

[Yu10-13] Yu YT, Yuan X, Velicer GJ (май 2010). «Адаптивная эволюция SRNA, которая контролирует развитие Myxococcus» . Наука . 328 (5981): 993. Bibcode : 2010sci ... 328..993y . doi : 10.1126/science.1187200 . PMC 3027070 . PMID 20489016 .

[Fie06-14] Fiegna F, YT, Kayam SV, Velicer GJ (май 2006). «Эволюция обязательного социального мошенника для превосходного кооператора» Природа 441 (7091): 310–4 Bibcode : 2006natur.441..310f Doi : 10.1038/ nature0 PMID 16710413 S2CID 4371886 .

[15] Thaxter R (1892). «На Myxobacteriaceæ, новый порядок шизомицетов» . Ботанический газета . 17 (12): 389–406. doi : 10.1086/326866 . ISSN 0006-8071 .

[hoshino2021-16] Hoshino, y.; Гоше, EA (2021). «Эволюция бактериального биосинтеза стероидов и его влияние на эукариогенез» . ПНА . 118 (25): E2101276118. doi : 10.1073/pnas.2101276118 . ISSN 0027-8424 . PMC 8237579 . PMID 34131078 .

[17] «Одобрение FDA для ixabepilone» . Национальный институт рака .

[pmid7868385-18] Сассе Ф., Стейнмец Х., Хефл Г., Рейхенбах Х (январь 1995 г.). «Гефироновая кислота, новый ингибитор синтеза эукариотического белка из Архангий Гефиры (Myxobacteria). Продукция, выделение, физико-химические и биологические свойства и механизм действия» . Дж. Антибиот . 48 (1): 21–5. doi : 10.7164/антибиотики.48.21 . PMID 7868385 .

[LPSN-19] JP Euzéby. "Deltaproteobacteria" . Список прокариотических имен с стоянием в номенклатуре (LPSN) . Получено 2022-09-09 .

[NCBI-20] Sayers; и др. "Deltaproteobacteria" . Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) База данных таксономии . Получено 2022-09-09 .

[LTP-21] "LTP" . Получено 20 ноября 2023 года .

[22] «Дерево LTP_ALL в формате Newick» . Получено 20 ноября 2023 года .

[23] «LTP_08_2023 Notes» (PDF) . Получено 20 ноября 2023 года .

[about-24] "GTDB Release 08-RS214" . База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 года .

[tree-25] "BAC120_R214.sp_label" . База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 года .

[taxon_history-26] «История таксонов» . База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 года .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]