Вампирококк

Вампирококк
Научная классификация
Домен:	Бактерии
Тип:	« Патесцибактерии »
Сорт:	« Скрытые бактерии »
Заказ:	« скрытые бактерии »
Семья:	« Абскондитикокковые »
Род:	" Ка. " Вампирококк " ; Герреро и др. 1986 год
Типовой вид
	" Ca. Vampirococcus lugosii" ; Морейра и др. 2021 год
Разновидность
	" Ка. В. лугосии" ;

Vampirococcus — неофициально описанный род яйцевидных грамотрицательных бактерий , но точная филогения еще предстоит определить. ^[1]^[2] Этот хищный прокариот был впервые описан в 1983 году Esteve et al. дали ему название Vampirococcus . как небольшой анаэробный микроб шириной около 0,6 мкм, прежде чем в 1986 году Герреро и др. ^[2]^[3] Этот прокариот — пресноводный облигатный хищник, который охотится на различные виды фотосинтезирующей пурпурной серной бактерии Chromatium . ^[2]^[3] Будучи эпибионтом , вампирококк прикрепляется к поверхности клетки своей добычи и «высасывает» цитоплазму с помощью специализированного цитоплазматического мостика. ^[2] Их обычно упоминают как пример эпибионтов при обсуждении стратегий, используемых бактериальными хищниками . Этот микроб до сих пор не классифицирован на основе геномного секвенирования или 16S рРНК, поскольку его невозможно поддерживать достаточно долго вне естественной среды, чтобы выделить чистую культуру. ^[2]

Характеристика

Vampirococcus — хищный род прокариот, обитающий в анаэробных водных условиях. Эта бактерия отличается от других хищных прокариот тем, что питается добычей с помощью эпибиоза (см. также эпибионт ). ^[3] Клетки вампирококка маленькие, яйцевидные, шириной всего 0,6 мкм. ^[2] Этот небольшой размер характерен для прокариот — поскольку они меньше эукариотических клеток — и полезен для хищных видов, как обсуждается в разделе «Добыча и хищничество» ниже. ^[1] Кроме того, Vampirococcus специфически охотится на различные виды бактерий рода Chromatium , пресноводных пурпурных серобактерий. ^[2] Поскольку Chromatium является основным продуцентом фототрофа можно , было высказано предположение, что Vampirococcus считать основным потребителем как хищником фотосинтезирующих бактерий. ^[2]

В научном сообществе существуют некоторые разногласия относительно подвижности вампирококков . Во многих статьях утверждается, что у этого конкретного хищного прокариота нет ресничек или жгутиков, что делает прокариот неподвижным. ^[2]^[3]^[4] начали описывать Однако в недавних научных работах Vampirococcus именно с единственным полярным жгутиком, который позволяет ему взаимодействовать с потенциальной добычей в окружающей среде. ^[5] упоминается В других недавних статьях Vampirococcus как часть группы подобных организмов, известных как BALO ( Bdellovibrio And Like Organisms), которые, как известно, являются очень подвижными хищными микробами. ^[6]^[7]^[8] Трудно найти недавние исследования конкретно о вампирококке , в которых бы развивалась эта тема, поэтому к подвижности этого организма следует относиться с осторожностью, пока дальнейшие исследования не прояснят этот вопрос.

Геномика и филогения

На данный момент геном вампирококка не секвенирован, а филогения и таксономия микроба не определены. Несмотря на этот факт, Vampirococcus теперь включен в группу микробов, известную как BALO, или Bdellovibrio и подобные организмы. ^[7]^[8]^[9] Эти организмы являются грамотрицательными облигатными хищниками, которые проявляют либо эпибиотическое хищничество, либо внутриклеточное периплазматическое хищничество. ^[8]^[9] Хотя эти микробы схожи по функциям, их группировка не указывает на какое-либо близкое филогенетическое или эволюционное родство. Лишь небольшая часть микробов, включенных в BALO, была генетически секвенирована. Потому что вампирококк трудно культивировать и поддерживать в лаборатории за пределами его естественной среды. ^[2]^[10]^[11] Без чистой, изолированной культуры этого организма невозможно получить больше информации о его геноме, генах, эволюционных отношениях с другими микробами, клеточных функциях и поведении.

среда обитания

В настоящее время вампирококк обнаружен только в двух пресноводных озерах на северо-востоке Испании: озере Эстанья и озере Сисо . ^[2] Эти озера образовались в карстовых районах, где подземные породы были растворены грунтовыми водами. Высокие концентрации сульфата кальция и сероводорода делают озера бескислородными, создавая анаэробную среду для поддержания жизнедеятельности как вампирококка , так и его добычи, хроматия. ^[2] Концентрация клеток вампирококка самая высокая в осенние месяцы и косвенно пропорциональна концентрации клеток хроматия , что является признаком хищничества вампирококка . ^[2]

Добыча и хищничество

Хищные микробы атакуют добычу и питаются ею внеклеточными или внутриклеточными методами. Поскольку хищные прокариоты меньше своей добычи, они не могут поглотить или фагоцитировать более крупные бактерии. Эта разница в способностях и размерах могла привести к эволюции различных методов хищничества. ^[6] Вампирококк использует эпибиотическое хищничество, чтобы питаться различными видами Chromatium . ^[2]^[12] Эпибиоз - это внеклеточный метод хищничества, требующий межклеточного контакта между хищником и жертвой. ^[10] Это единственный способ, которым этот хищник приобретает питательные вещества для роста. Этапы хищничества вампирококка следующие:

Когда клетка-хищник находит свою добычу – посредством хемотаксиса или чувства кворума – она прикрепляется к клеточной мембране жертвы через структуру цитоплазматического мостика. ^[12] Сначала эта привязанность обратима, но вскоре становится постоянной. ^[6]
Затем вампирококк секретирует гидролитические ферменты в бактерию Chromatium , чтобы переварить и разложить цитоплазму. ^[12]
Питательные вещества напрямую транспортируются в клетку хищника. По наблюдениям, Вампирококк словно «высасывает» содержимое, подобно вампиру. ^[2]
Как только прокариот израсходовал все питательные вещества добычи и размножился, вампирококк оставляет клетку Chromatium мертвой. Все, что осталось от жертвы, — это клеточная мембрана и несколько межклеточных компонентов. ^[2]^[12]

Как говорилось ранее, Vampirococcus охотится исключительно на виды Chromatium , фототрофную пурпурную серную бактерию, обитающую в пресной воде. ^[2] Как бактерия Chromatium намного крупнее Vampirococcus . Преимущество охоты на более крупные микробы заключается в изобилии питательных веществ и ресурсов от одной особи. ^[1] В 1986 году Герреро и др. заметил, что один Chromatium может одновременно поддерживать до шести Vampirococcus . ^[2] Напротив, хищники, более крупные, чем их жертва, должны фагоцитировать несколько микробов, чтобы получить достаточное питание. ^[1]

Воспроизведение

Вампирококк может свободно существовать в водной среде, не привязываясь к другому микробу. ^[2] Однако этот прокариот размножается только тогда, когда он прикреплен к бактерии-жертве, что делает его обязательным хищником. Размножение происходит посредством бинарного деления с образованием двух дочерних клеток. ^[2]^[11] Вампирококк не использует клеточный механизм хроматия для размножения, как вирус. Он использует бактерию только как источник питания, а прикрепление — всего лишь необходимое условие для размножения. ^[9]

Будущие исследования

В 2005 году проводились исследования с целью оценить, можно ли использовать хищных прокариотов другими способами для разрушения биопленок и раковых опухолевых клеток. ^[13]^[14] Было высказано предположение, что если хищные микробы атакуют и убивают определенный тип микробов, то они могут проявлять такое же поведение по отношению к клетке с характеристиками, сходными с их нормальной добычей. Некоторые BALO уже рассматриваются для решения этих конкретных задач, в частности Bdellovibrio бактериоворус . ^[13]^[14] Как только вампирококк будет более тщательно исследован и понят, его тоже потенциально можно будет использовать для лечения рака или биопленок.

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Юркевич, Эдуард; Давыдов, Яаков (2007). «Филогенетическое разнообразие и эволюция хищных прокариот». Хищные прокариоты . Монографии по микробиологии. Том. 4. Берлин: Шпрингер. стр. 11–56. дои : 10.1007/978-3-540-38582-0 . ISBN 978-3-540-38577-6 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т Герреро, Рикардо; Педрос-Алио, Карлос; Эстев, Изабель; Мас, Джордж; Чейз, Дэвид; Маргулис, Линн (апрель 1986 г.). «Хищные прокариоты: хищничество и первичное потребление развились у бактерий» . Труды Национальной академии наук США . 83 (7): 2138–2142. Бибкод : 1986PNAS...83.2138G . дои : 10.1073/pnas.83.7.2138 . ПМЦ 323246 . ПМИД 11542073 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Эстев, И.; Герреро, Р.; Монтесинос, Э.; Абелла, К. (1 апреля 1983 г.). «Электронно-микроскопическое исследование взаимодействия эпибионтных бактерий с Chromatium minus в природных средах обитания». Микробная экология . 9 (1): 57–64. дои : 10.1007/BF02011580 . ПМИД 24221616 . S2CID 32501475 .
^ Балоуз, Альберт; Трюпер, Ганс Г.; Дворкин, Мартин; Сложнее, Вим; Шляйфер, Карл-Хайнц (18 декабря 2013 г.). Прокариоты: Справочник по биологии бактерий: экофизиология, изоляция, идентификация, приложения . Springer Science & Business Media. ISBN 9781475721911 .
^ Бартон, Ларри Л; Нортап, Диана Э. (14 октября 2011 г.). Микробная экология . Джон Уайли и сыновья. ISBN 9781118015834 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Юркевич, Эдуард, изд. (2007). Хищные прокариоты — биология, экология и эволюция . Эдуард Юркевич. Том. 4. Спрингер. дои : 10.1007/978-3-540-38582-0 . ISBN 9783540385776 . Проверено 25 ноября 2015 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Ротем, Ор; Пастернак, Зоар; Юркевич, Эдуард (1 января 2014 г.). «Бделловибрио и подобные ему организмы». Розенберг, Юджин; Делонг, Эдвард Ф.; Лори, Стивен; Штакебрандт, Эрко; Томпсон, Фабиано (ред.). Прокариоты . Том. Глава 7. Шпрингер Берлин Гейдельберг. стр. 3–17. дои : 10.1007/978-3-642-39044-9_379 . ISBN 978-3-642-39043-2 . ПМИД 22875568 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Штраух, Экхард; Швудке, Доминик; Линшайд, Майкл (1 февраля 2007 г.). «Хищные механизмы Bdellovibrio и подобных организмов». Будущая микробиология . 2 (1): 63–73. дои : 10.2217/17460913.2.1.63 . ISSN 1746-0913 . ПМИД 17661676 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Яир, Шемеш; Яаков, Давыдов; Сьюзен, Коваль; Юркевич, Эдуард (1 января 2009 г.). «Маленькое пожирает большое: экология и разнообразие Bdellovibrio и подобных ему организмов, а также их динамика во взаимодействиях хищник-жертва». В Лихтфаусе, Эрик; Наваррете, Мирей; Дебеке, Филипп; Вероника Сушер; Альберола, Кэролайн (ред.). Устойчивое сельское хозяйство (PDF) . Спрингер Нидерланды. стр. 275–284. дои : 10.1007/978-90-481-2666-8_18 . ISBN 978-90-481-2665-1 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Юркевич, Эдуард (1 февраля 2007 г.). «Хищное поведение бактерий. Разнообразие и переходы» . Журнал «Микроб» . 2 (2): 67–73. дои : 10.1128/микроб.2.67.1 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Пастернак З.; Ньяги, М; Шани, Ю; Чаньи, Р; Ротем, О; Лурье-Вайнбергер, Миннесота; Коваль, С; Петроковский, С; Гофна, У (1 марта 2014 г.). «Вход и выход: анализ эпибиотиков и периплазматических бактерий-хищников» . Журнал ISME . 8 (3): 625–635. дои : 10.1038/ismej.2013.164 . ISSN 1751-7362 . ПМЦ 3930308 . ПМИД 24088628 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Мартин, Марк О. (1 сентября 2002 г.). «Хищные прокариоты: новые возможности для исследований». Журнал молекулярной микробиологии и биотехнологии . 4 (5): 467–477. ISSN 1464-1801 . ПМИД 12432957 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Кадури, Дэниел; О'Тул, Джордж А. (1 июля 2005 г.). «Восприимчивость биопленок к атаке Bdellovibrio бактериоворуса» . Прикладная и экологическая микробиология . 71 (7): 4044–4051. Бибкод : 2005ApEnM..71.4044K . дои : 10.1128/АЕМ.71.7.4044-4051.2005 . ISSN 0099-2240 . ПМК 1169041 . ПМИД 16000819 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Сокетт, Р. Элизабет; Ламберт, Кэри (1 августа 2004 г.). «Бделловибрио как терапевтические средства: хищнический ренессанс?». Обзоры природы Микробиология . 2 (8): 669–675. дои : 10.1038/nrmicro959 . ISSN 1740-1526 . ПМИД 15263901 . S2CID 8438604 .

[:0-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Юркевич, Эдуард; Давыдов, Яаков (2007). «Филогенетическое разнообразие и эволюция хищных прокариот». Хищные прокариоты . Монографии по микробиологии. Том. 4. Берлин: Шпрингер. стр. 11–56. дои : 10.1007/978-3-540-38582-0 . ISBN 978-3-540-38577-6 .

[Guererro-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т Герреро, Рикардо; Педрос-Алио, Карлос; Эстев, Изабель; Мас, Джордж; Чейз, Дэвид; Маргулис, Линн (апрель 1986 г.). «Хищные прокариоты: хищничество и первичное потребление развились у бактерий» . Труды Национальной академии наук США . 83 (7): 2138–2142. Бибкод : 1986PNAS...83.2138G . дои : 10.1073/pnas.83.7.2138 . ПМЦ 323246 . ПМИД 11542073 .

[:1-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Эстев, И.; Герреро, Р.; Монтесинос, Э.; Абелла, К. (1 апреля 1983 г.). «Электронно-микроскопическое исследование взаимодействия эпибионтных бактерий с Chromatium minus в природных средах обитания». Микробная экология . 9 (1): 57–64. дои : 10.1007/BF02011580 . ПМИД 24221616 . S2CID 32501475 .

[4] Балоуз, Альберт; Трюпер, Ганс Г.; Дворкин, Мартин; Сложнее, Вим; Шляйфер, Карл-Хайнц (18 декабря 2013 г.). Прокариоты: Справочник по биологии бактерий: экофизиология, изоляция, идентификация, приложения . Springer Science & Business Media. ISBN 9781475721911 .

[5] Бартон, Ларри Л; Нортап, Диана Э. (14 октября 2011 г.). Микробная экология . Джон Уайли и сыновья. ISBN 9781118015834 .

[:2-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с Юркевич, Эдуард, изд. (2007). Хищные прокариоты — биология, экология и эволюция . Эдуард Юркевич. Том. 4. Спрингер. дои : 10.1007/978-3-540-38582-0 . ISBN 9783540385776 . Проверено 25 ноября 2015 г.

[:3-7] Перейти обратно: ^а ^б Ротем, Ор; Пастернак, Зоар; Юркевич, Эдуард (1 января 2014 г.). «Бделловибрио и подобные ему организмы». Розенберг, Юджин; Делонг, Эдвард Ф.; Лори, Стивен; Штакебрандт, Эрко; Томпсон, Фабиано (ред.). Прокариоты . Том. Глава 7. Шпрингер Берлин Гейдельберг. стр. 3–17. дои : 10.1007/978-3-642-39044-9_379 . ISBN 978-3-642-39043-2 . ПМИД 22875568 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )

[:4-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с Штраух, Экхард; Швудке, Доминик; Линшайд, Майкл (1 февраля 2007 г.). «Хищные механизмы Bdellovibrio и подобных организмов». Будущая микробиология . 2 (1): 63–73. дои : 10.2217/17460913.2.1.63 . ISSN 1746-0913 . ПМИД 17661676 .

[:5-9] Перейти обратно: ^а ^б ^с Яир, Шемеш; Яаков, Давыдов; Сьюзен, Коваль; Юркевич, Эдуард (1 января 2009 г.). «Маленькое пожирает большое: экология и разнообразие Bdellovibrio и подобных ему организмов, а также их динамика во взаимодействиях хищник-жертва». В Лихтфаусе, Эрик; Наваррете, Мирей; Дебеке, Филипп; Вероника Сушер; Альберола, Кэролайн (ред.). Устойчивое сельское хозяйство (PDF) . Спрингер Нидерланды. стр. 275–284. дои : 10.1007/978-90-481-2666-8_18 . ISBN 978-90-481-2665-1 .

[:7-10] Перейти обратно: ^а ^б Юркевич, Эдуард (1 февраля 2007 г.). «Хищное поведение бактерий. Разнообразие и переходы» . Журнал «Микроб» . 2 (2): 67–73. дои : 10.1128/микроб.2.67.1 .

[:8-11] Перейти обратно: ^а ^б Пастернак З.; Ньяги, М; Шани, Ю; Чаньи, Р; Ротем, О; Лурье-Вайнбергер, Миннесота; Коваль, С; Петроковский, С; Гофна, У (1 марта 2014 г.). «Вход и выход: анализ эпибиотиков и периплазматических бактерий-хищников» . Журнал ISME . 8 (3): 625–635. дои : 10.1038/ismej.2013.164 . ISSN 1751-7362 . ПМЦ 3930308 . ПМИД 24088628 .

[:6-12] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Мартин, Марк О. (1 сентября 2002 г.). «Хищные прокариоты: новые возможности для исследований». Журнал молекулярной микробиологии и биотехнологии . 4 (5): 467–477. ISSN 1464-1801 . ПМИД 12432957 .

[:9-13] Перейти обратно: ^а ^б Кадури, Дэниел; О'Тул, Джордж А. (1 июля 2005 г.). «Восприимчивость биопленок к атаке Bdellovibrio бактериоворуса» . Прикладная и экологическая микробиология . 71 (7): 4044–4051. Бибкод : 2005ApEnM..71.4044K . дои : 10.1128/АЕМ.71.7.4044-4051.2005 . ISSN 0099-2240 . ПМК 1169041 . ПМИД 16000819 .

[:10-14] Перейти обратно: ^а ^б Сокетт, Р. Элизабет; Ламберт, Кэри (1 августа 2004 г.). «Бделловибрио как терапевтические средства: хищнический ренессанс?». Обзоры природы Микробиология . 2 (8): 669–675. дои : 10.1038/nrmicro959 . ISSN 1740-1526 . ПМИД 15263901 . S2CID 8438604 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]