WikiDer > Paenibacillus girdobi - Vikipediya

Paenibacillus vortex - Wikipedia

Paenibacillus girdobi
Paenibacillus fig 1.tif
Shakl 1: Koloniyani tashkil etish P. girdobi to'rt kun davomida 15g / l pepton va 2,25% (v / h) agarda o'stirilganda bakteriyalar. Yorqin sariq nuqta girdoblardir. Koloniyalar 8,8 sm hajmdagi Petri idishida o'stirildi va Coomassie bo'yoqlari (Brilliant Blue) bilan bo'yalgan. Sariq rangning yorqin ranglarini ishlatib, yuqori zichlikni ta'kidlash uchun ranglar teskari yo'naltirilgan.
Ilmiy tasnif
Domen:
Bakteriyalar
Filum:
Firmicutes
Sinf:
Batsilli
Buyurtma:
Batsillalar
Oila:
Paenibacillaceae
Tur:
Paenibacillus
Binomial ism
Paenibacillus girdobi
Sinonimlar
Bacillus girdobi
Ash va boshq. 1994 yil

Paenibacillus girdobi naqsh hosil qiluvchi tur bakteriyalar, birinchi marta 1990-yillarning boshlarida kashf etilgan Eshel Ben-Jeykobniki guruhi Tel-Aviv universiteti.[1] Bu ijtimoiy mikroorganizm bu shakllanadi koloniyalar murakkab va dinamik arxitektura bilan. P. girdobi asosan heterojen va murakkab muhitda uchraydi, masalan rizosfera, to'g'ridan-to'g'ri o'simlik ildizlari ta'sir qilgan tuproq mintaqasi.

The tur Paenibacillus fakultativ anaerob, endosporadastlab jinsga kiritilgan shakllantiruvchi bakteriyalar Bacillus va keyinchalik 1993 yilda alohida tur sifatida qayta tasniflangan.[2] Tuproqdagi bakteriyalar turli xil muhitda aniqlangan, masalan: tuproq, suv, o'simlik moddalari, em-xashak va hasharotlar lichinkalar, shuningdek, klinik namunalar.[3][4][5][6] Paenibacillus spp., shu jumladan P. girdobi, sanoat, qishloq xo'jaligi va tibbiyot sohalarida turli xil sintetik reaktsiyalarni katalizlaydigan hujayradan tashqari fermentlarni ishlab chiqarish.[7][8][9] Turli xil Paenibacillus spp. shuningdek, tuproq va o'simlik patogen bakteriyalaridan tashqari qo'ziqorin kabi mikroorganizmlarga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan mikroblarga qarshi moddalarni ishlab chiqaradi.[10][11][12]

Ijtimoiy harakatchanlik

Paenibacillus girdobi hujayra hujayralarining jozibali va jirkanch xemotaktik signallari va fizik aloqalarini qo'llagan holda rivojlangan ijtimoiy harakatga ega. Yumshoq sirtlarda o'stirilganda (masalan, agar), kollektiv harakatchanlik em-xashak to'dalarining shakllanishi bilan namoyon bo'ladi[13] ular oziq-ovqat qidirish uchun yuborilgan qurol sifatida harakat qilishadi. Ushbu to'dalar bir-birining izidan o'tishdan nafratlanishadi va oziq-ovqat sezilganda birgalikda yo'nalishni o'zgartiradilar. "G'ayritabiiy razvedka" P. girdobi, qo'shimcha ravishda to'dalarning bo'linib ketishi va ozuqa moddalarining tarqoq parchalarini aniqlashda birlashishi mumkinligi bilan ajralib turadi.[13]

Naqshni shakllantirish va ijtimoiy xatti-harakatlar

pastki matn
Shakl 2: Elektron mikroskopni skanerlash (SEM) P. girdobi girdob markazida odatdagi bakteriyalar joylashishini aks ettiradi. Shunisi e'tiborliki, har bir alohida bakteriya kavisli. Shkalasi 5 mm.

P. girdobi bu ijtimoiy mikroorganizm: qattiq sirt kabi tabiiy muhitni taqlid qiluvchi o'sish sharoitida o'stirilganda u juda murakkab va dinamik arxitekturaga ega 109-1012 hujayradan iborat koloniyalar hosil qiladi (1-rasm).[1][14][15] Katta kooperativning bir qismi bo'lgan bakteriyalar oziq-ovqat resurslari uchun yaxshiroq raqobatlashishi va antibakterial hujumlardan himoyalanishi mumkin.[13][14] Boshqa ijtimoiy bakteriyalarga o'xshash laboratoriya o'sish sharoitida, P. girdobi koloniyalar ko'p hujayrali organizm kabi o'zini tutadi, hujayralarni farqlash va vazifalarni taqsimlash bilan.[16][17][18][19] P. girdobi orqadagi hujayralardan yuborilgan repulsiv xemotaktik signallar bilan oldinga siljigan zich bakteriyalarning maxsus agregatlarini yaratish qobiliyati bilan ajralib turadi.[15][20][21][22][23][24] Ushbu aylanadigan agregatlar girdoblar deb nomlangan (2-rasm), koloniyaning kengayishiga yo'l ochib beradi. Girdoblar maxsus modulli tashkilotga ega koloniyalarning qurilish bloklari bo'lib xizmat qiladi (1-rasm). Bunday murakkab kooperativ loyihalarni amalga oshirish uchun murakkab hujayra aloqasi zarur,[14][19][25][26][27] jumladan, tilshunoslikning semantik va pragmatik jihatlari.[19] Turli xil kimyoviy signallardan foydalangan holda bir-birlari bilan aloqa qilishda bakteriyalar populyatsiya miqdori, turli xil joylarda son-sanoqsiz atrof-muhit o'lchovlari, ularning ichki holatlari va fenotipik va epigenetik o'zgarishlar haqida ma'lumot almashadilar. Bakteriyalar birgalikda atrof-muhitni sezadi va tegishli ma'lumotlarni yig'ish va baholash uchun tarqatilgan ma'lumotlarni qayta ishlashni amalga oshiradi.[14][19][28] Ushbu ma'lumotlar keyinchalik bakteriyalar tomonidan vazifalarni va hujayralar epigenetik farqlarini qayta taqsimlashda, koloniyani qayta shakllantirishda, jamoaviy qarorlar qabul qilishda va raqobat muhitida, ijtimoiy aql sifatida qabul qilinishi mumkin bo'lgan fakultetlarda rivojlanish uchun zarur bo'lgan mudofaa va jinoyat mexanizmlarini yoqish va o'chirish uchun ishlatiladi. bakteriyalar.[19]

9 sm Petri idishida 2% (w / v) pepton bilan 2,25% (w / v) agarda o'stirilganda P. vorteks tomonidan hosil qilingan odatiy mustamlaka naqshlari.

Genomning ketma-ketligi Paenibacillus girdobi

Genomning ketma-ketligi P. girdobi [29] endi mavjud [GenBank: ADHJ00000000). Genom 454 Life Sciences va Illumina-dan foydalangan holda gibrid yondashuv bilan ketma-ketlikda bo'lib, jami 289X qamrovni qo'lga kiritdi, bu ikki usul o'rtasida 99,8% ketma-ketlikni identifikatsiya qilish. Tartiblash natijalari EMBL-EBI-ga yuborilgan maxsus ishlab chiqilgan Agilent mikroarray ekspression chipi yordamida tasdiqlandi [ArrayExpress: E-MEXP-3019 kodlash va kodlash mumkin bo'lmagan mintaqalarni aks ettirgan. Tahlili P. girdobi genom tomonidan 6,437 ta o'qish doirasi (ORF) va 73 ta kodlanmagan RNK genlari aniqlandi. Tahlil shuningdek P. girdobi juda ko'p miqdordagi fermentlar va proteazlarni, shuningdek mikroorganizmlarning keng doirasiga ta'sir qiluvchi turli xil antimikrobiyal moddalarni ishlab chiqarish potentsiali. Ushbu zamonaviy mudofaa va hujum strategiyalariga egalik qilish imkoniyatini beradi Paenibacillus girdobi qishloq xo'jaligi, tibbiyot, sanoat va bioyoqilg'i uchun foydali genlarning boy manbai sifatida.

Qiyosiy genomika va ijtimoiy-IQ ko'rsatkichi

Qiyosiy genomik tahlil shuni ko'rsatdiki, heterojen va raqobatbardosh muhitda muvaffaqiyatli bo'lgan bakteriyalar ko'pincha signal uzatish va tartibga soluvchi tarmoqlarni o'z ichiga oladi.[30][31][32] 500 ta to'liq bakterial genomlar to'plami bilan batafsil qiyosiy genomik tahlil shuni ko'rsatdiki P. girdobi signal transduktsiya genlarining soni bo'yicha uchinchi o'rinni egallaydi, ikkinchisidan bir oz pastroq Paenibacillus turlari, Paenibacillus sp. JDR-2 va Paenibacillus sp. Y412MC10.[29] Qiyosiy genomik tahlil natijasida ushbu uchta narsa aniqlandi Paenibacillus turlari, shuningdek, barcha 500 ta ketma-ket bakteriyalar orasida eng yuqori "Ijtimoiy-IQ" ko'rsatkichiga ega bo'lib, o'rtacha 3 ga nisbatan o'rtacha og'ishlardan yuqori. Ballar atrof-muhit to'g'risidagi ma'lumotlarni (ikki komponentli va transkripsiya qiluvchi genlar) aloqa qilish va qayta ishlash, qarorlar qabul qilish va tajovuzkor (toksik) va mudofaa (neytrallashtiruvchi) moddalarni sintez qilish qobiliyatini ta'minlaydigan bakteriyalar qobiliyatiga ega bo'lgan genlar soniga asoslangan. boshqa mikroorganizmlar bilan urush.[29] Shu tarzda aniqlangan Ijtimoiy-IQ ball ijtimoiy zakovatning genom salohiyatini o'lchaydi, shuning uchun u bakteriyalarning ijtimoiy intellektini ro'yobga chiqarishga yordam beradi.

Adabiyotlar

  1. ^ a b Ben-Jeykob E, Shochet O, Tenenbaum A, Avidan O (1995). Cladis PE, Palffy-Muhorey P. (tahrir). "Bakterial koloniyalar o'sishi jarayonida murakkablik evolyutsiyasi". NATOning ilg'or tadqiqotlari seminari. Santa Fe, AQSh: Addison-Uesli nashriyot kompaniyasi: 619-633.
  2. ^ Ash C, Priest FG, Collins MD: PCR prob tekshiruvi yordamida rRNA guruhi 3 tayoqchalarini (Ash, Farrow, Wallbanks va Collins) molekulyar identifikatsiyasi. Yangi turni yaratish bo'yicha taklif Paenibacillus. Antoni Van Leyvenxuk 1993, 64: 253-260.
  3. ^ Lal, Sadhana; Tabacchioni, Silvia (2009). "Paenibacillus polimiksasining ekologiyasi va biotexnologik salohiyati: kichik ko'rinish". Hindiston mikrobiologiya jurnali. Springer Science and Business Media MChJ. 49 (1): 2–10. doi:10.1007 / s12088-009-0008-y. ISSN 0046-8991. PMC 3450047. PMID 23100748.
  4. ^ McSpadden Gardener, Brian B. (2004). "Qishloq xo'jaligi tizimlarida Bacillus va Paenibacillus spp. Ekologiyasi". Fitopatologiya. Ilmiy jamiyatlar. 94 (11): 1252–1258. doi:10.1094 / fito.2004.94.11.1252. ISSN 0031-949X. PMID 18944463.
  5. ^ Montes, M. J. (2004-09-01). "Paenibacillus antarcticus sp. Nov., Antarktika muhitidan yangi psixrotolerant organizm". Xalqaro sistematik va evolyutsion mikrobiologiya jurnali. Mikrobiologiya jamiyati. 54 (5): 1521–1526. doi:10.1099 / ijs.0.63078-0. ISSN 1466-5026. PMID 15388704.
  6. ^ Ouyang J, Pei Z, Lutvik L, Dalal S, Yang L, Kassay N, Sandhu K, Xanna B, Wieczorek RL, Blut M, Pincus MR: Ish hisoboti: Paenibacillus thiaminolyticus: gemodializda bemorda bakteremiya keltirib chiqaradigan odam yuqtirishning yangi sababi. Ann Clin Lab Sci 2008, 38: 393-400.
  7. ^ Konishi, J .; Maruhashi, K. (2003-09-01). "2- (2'-Gidroksifenil) benzol sulfat desulfinaza, termofil desulfurlashtiruvchi bakteriyadan Paenibacillus sp. A11-2 shtamm: tozalash va tavsiflash". Amaliy mikrobiologiya va biotexnologiya. Springer Science and Business Media MChJ. 62 (4): 356–361. doi:10.1007 / s00253-003-1331-6. ISSN 0175-7598. PMID 12743754.
  8. ^ Raza V, Yang V, Shen QR: Paenibacillus polimiksi: Antibiotiklar, gidrolitik fermentlar va xavfni baholash. J Plant Pathol 2008, 90: 419-430.
  9. ^ Watanapokasin RY, Boonyakamol A, Sukseree S, Krajarng A, Sophonnithiprasert T, Kanso S, Imai T: Vodorod ishlab chiqarish va Salmonella subterranea va bakterial konsortsiumi tomonidan Reaktiv Moviy 4 tarkibidagi oqava suvlarni anaerobik rangsizlantirish. Paenibacillus polimiksi. Biodegradatsiya 2009, 20: 411-418.
  10. ^ Dijksterhuis J, Sanders M, Gorris LG, Smid EJ: Antibioz antagonizm paytida to'g'ridan-to'g'ri ta'sir o'tkazish sharoitida rol o'ynaydi Paenibacillus polimiksi Fusarium oxysporum tomon. J Appl Microbiol 1999, 86: 13-21.
  11. ^ Girardin H, Albagnac C, Dargaignaratz C, Nguyen-The C, Carlin F: Oziq-ovqat mahsulotlarining mikroblarga qarshi faolligi Paenibacillus va Bacillus spp. qarshi Clostridium botulinum. J Food Prot 2002, 65: 806-813.
  12. ^ fon der Weid I, Alviano DS, Santos AL, Soares RM, Alviano CS, Seldin L: Mikroblarga qarshi faollik Paenibacillus peoriae fitropatogen bakteriyalar va zamburug'larning keng spektriga qarshi NRRL BD-62 shtammini. J Appl Microbiol 2003, 95: 1143-1151.
  13. ^ a b v Ingham CJ, Ben-Jeykob E: Injil va murakkab naqsh shakllanishi Paenibacillus girdobi hujayralarni tasvirlash va kuzatib borish orqali o'rganiladi. BMC Microbiol 2008, 8:36.
  14. ^ a b v d Ben-Jeykob E: Bakteriyalarning o'z-o'zini tashkil qilishi: dinamik muhitda murakkablashuv va moslashuvchanlikni birgalikda oshirish. Fil Trans R Soc Lond A 2003, 361: 1283-1312.
  15. ^ a b Ben-Jeykob E, Koen I, Gutnik DL: Bakteriyalar koloniyalarini kooperativ tashkil etish: genotipdan morfotipgacha. Annu Rev Microbiol 1998, 52: 779-806.
  16. ^ Aguilar C, Vlamakis H, Losick R, Kolter R: Bacillus subtilis haqida ko'p hujayrali organizm haqida o'ylash. Curr Opin Microbiol 2007, 10: 638-643.
  17. ^ Dunni GM, Brickman TJ, Dworkin M: Bakteriyalarda ko'p hujayrali xatti-harakatlar: aloqa, hamkorlik, raqobat va xiyonat. Bioessays 2008, 30: 296-298.
  18. ^ Shapiro JA, Dvorkin M: Bakteriyalar ko'p hujayrali organizmlar sifatida. 1-nashr: Oksford universiteti matbuoti, AQSh; 1997 yil.
  19. ^ a b v d e Ben-Jakob E, Beker I, Shapira Y, Levin H: Bakterial lingvistik aloqa va ijtimoiy aql. Mikrobiol tendentsiyalari 2004, 12: 366-372.
  20. ^ Ben-Jeykob E: Qor parchalari paydo bo'lishidan bakteriyalar koloniyalarining o'sishigacha II: Murakkab mustamlaka naqshlarining kooperativ shakllanishi. Contem Phys 1997, 38: 205 - 241.
  21. ^ Ben-Jeykob E, Koen I: Bakteriyalar naqshlarining kooperativ shakllanishi. Ko'p hujayrali organizmlar sifatida bakteriyalarda tahrirlangan Shapiro JA, Dvorkin M. Nyu-York: Oksford universiteti matbuoti; 1997: 394-416
  22. ^ Ben-Jeykob E, Koen I, Czirok A, Viksek T, Gutnik DL: Uyali harakatni kimyoviy modulyatsiyasi, bakteriyalarni ko'paytirish orqali girdoblarni kollektiv shakllanishi va mustamlakachilik rivojlanishi. Physica A 1997, 238: 181-197.
  23. ^ Koen I, Czirok A, Ben-Jeykob E: mustamlaka rivojlanish davrida xemotaktik asosli adaptiv o'z-o'zini tashkil etish. Physica A 1996, 233: 678-698.
  24. ^ Tshirok, Andras; Ben-Yoqub, Eshel; Koen, Inon; Visek, Tamas (1996-08-01). "O'z-o'zidan ishlab chiqarilgan girdoblar orqali murakkab bakterial koloniyalarni shakllantirish". Jismoniy sharh E. Amerika jismoniy jamiyati (APS). 54 (2): 1791–1801. Bibcode:1996PhRvE..54.1791C. doi:10.1103 / physreve.54.1791. ISSN 1063-651X. PMID 9965259.
  25. ^ Bassler BL, Losick R: Bakterial tarzda gapirish. Hujayra 2006, 125: 237-246.
  26. ^ Bischofs IB, Hug JA, Liu AW, Wolf DM, Arkin AP: Bakterial hujayra aloqasidagi murakkablik: kvill signallari integratsiyasi va Bacillus subtilis fosforelidagi subpopulyatsiya signalizatsiyasi. Proc Natl Acad Sci U S A 2009, 106: 6459-6464.
  27. ^ Kolter R, Greenberg E.P.: Mikrobial fanlar: mikroblarning yuzaki hayoti. Tabiat 2006, 441: 300-302.
  28. ^ Dwyer DJ, Kohanski MA, Collins JJ: Bakteriyalar uchun tarmoq imkoniyatlari. Hujayra 2008, 135: 1153-1156.
  29. ^ a b v Sirota-Madi A, Olender T, Xelman Y, Ingham C, Brainis I, Rot D, Xagi E, Brodskiy L, Leshkovits D, Galatenko V va boshq: naqsh hosil qilishning genom ketma-ketligi. Paenibacillus girdobi bakteriyalar murakkab muhitda rivojlanish imkoniyatlarini ochib beradi. BMC Genomics, 11: 710.
  30. ^ Alon U: Tizimlar biologiyasiga kirish: Biologik sxemalarni loyihalashtirish asoslari. London, Buyuk Britaniya: CRC Press; 2006 yil.
  31. ^ Galperin MY, Gomelskiy M: Bakterial signal uzatish modullari: Genomikadan Biologiyaga. ASM yangiliklari 2005, 71: 326-333.
  32. ^ Whitworth DE, Cock PJ: Miksobakteriyalarning ikki komponentli tizimlari: tuzilishi, xilma-xilligi va evolyutsion aloqalari. Mikrobiologiya 2008, 154: 360-372.

Tashqi havolalar