Pseudomonas fluorescens

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Pseudomonas fluorescens
Pseudomonas fluorescens on TY agar (white light).JPG
Флуоресцирующая псевдомонада; посев колонии в триптоновом дрожжевом экстракте (белая подсветка)
Научная классификация
Международное научное название

Pseudomonas fluorescens Migula 1895

Синонимы
  • Bacillus fluorescens liquefaciens Flügge 1886
  • Bacillus fluorescens Trevisan 1889
  • Bacterium fluorescens (Trevisan 1889) Lehmann and Neumann 1896
  • Liquidomonas fluorescens (Trevisan 1889) Orla-Jensen 1909
  • Liquidomonas fluorescens (Lasseur) Breed 1948
  • Pseudomonas schuylkilliensis Chester 1952
  • Pseudomonas washingtoniae (Pine) Elliott

Флуоресцирующая псевдомонада[1] (лат. Pseudomonas fluorescens) — вид грамотрицательных подвижных палочковидных бактерий с несколькими (от 2 до 4) жгутиками[2]. Принадлежит к роду псевдомонадruen. Исследования нуклеотидной последовательности 16S-рРНК относят P. fluorescens к внутриродовой группе fluorescens.

Этимология[править | править код]

Слово «псевдомонада» означает «ложный элемент» и является производным от греческого слова ψευδο («псевдо») и латинского monas (или греческого μονάς/μονάδα), в обоих случаях означающего «один неделимый элемент». Это слово ранее использовалось в микробиологии для обозначения микроорганизмов.

Слово «fluorescens» указывает на секрецию микроорганизмами растворимого флуоресцентного пигмента под названием пиовердинruen, относящегося к типу сидерофоровruen.

Основные бактериологические характеристики[править | править код]

У представителей вида чрезвычайно гибкий метаболизм. Они могут обитать в воде и почве. Являются облигатными аэробами, но некоторые штаммы способны использовать нитраты вместо кислорода в качестве конечного акцептора в процессе клеточного дыхания. Оптимальная температура для роста P. fluorescens составляет 25—30 °C. Даёт положительные результаты в тесте на оксидазуruen. Также является несахаролитической бактерией.

Бактерией P. fluorescens и другими подобными псевдомонадами вырабатываются термостабильные липазы и протеазы. Эти ферменты вызывают порчу молока, придают ему горечь, разлагая казеины и в дальнейшем обуславливают появление в нём нитей полисахаридов за счёт выработки слизи и коагуляции белков.

Обмен веществ[править | править код]

P. fluorescens производит флороглюцин, флороглюцинкарбоновую кислотуruen и диацетилфлороглюцинолruen.

Биологический распад[править | править код]

В P. fluorescens обнаружен фермент 4-гидроксиацетофенон-монооксигеназаruen, который преобразует Piceolruen в 4-гидроксифенилуксусную кислотуruen.

Секвенирование генома[править | править код]

Были секвенированы следующие штаммы Ф. псевдомонады: SBW25[3], Pf-5[4], PfO-1[5].

Биологическое регулирование численности организмов[править | править код]

Некоторые штаммы P. fluorescens (например, CHA0 или Pf-5) проявляют способность биоконтроля, защищая корни некоторых видов растений от паразитных грибков, таких как фузарий или питиозная корневая гнильruen, а также от некоторых растительноядных нематод.

Не совсем ясно, как Ф. псевдомонада проявляет свойства, активирующие рост растений. Есть несколько версий на этот счёт:

  • бактерии могут провоцировать системную сопротивляемость растения-хозяина, для улучшения устойчивости к атакам истинных патогенов;
  • бактерии могут вытеснять другие (патогенные) почвенные микроорганизмы, например, сидерофорыruen, дав растению конкурентное преимущество для захвата железа;
  • бактерии могут вырабатывать соединения, антагонистические для других почвенных микроорганизмов, например такие, как синильная кислота или антибиотики на основе феназина;

Если быть точнее, то определённые изоляты Ф. псевдомонады производят вторичные метаболиты 2,4-диацетилфлороглюцинаruen (далее 2,4-ДАФГ), состав которых, как полагают, ответственен за анти-фитопатогенность и за свойства биоконтроля в этих штаммах. Генный кластер флороглюцина отвечает за генный фактор 2,4-ДАФГ в аспекте биосинтеза, регуляции, оттока и распада. Восемь генов флороглюцина (HGFACBDE) промаркированыruen в этом кластере и организационно закреплены за производством 2,4-ДАФГ штаммов Ф. псевдомонад. Из этих генов, ген D отвечает за поликетидсинтазы типа III, предоставляя ключевой биосинтетический фактор для производства 2,4-ДАФГ. Ген D демонстрирует сходство с халконсинтазойruen и, теоретически, происходит из горизонтального переноса генов. Однако, филогенетический и геномный анализы показали, что весь флороглюциновый кластер генов, это потомок Ф. псевдомонады, и много штаммов потеряли продуктивность, что имеет место в различных геномных областях среди штаммов.

Существуют экспериментальные свидетельства в поддержку этих теорий для определённых условий. Обзор данной темы описан Хаасом и Дефаго[6].

Несколько штаммов Ф. псевдомонады, таких как Pf-5 и JL3985, развили естественную устойчивость к ампициллину и стрептомицину.

Эти антибиотики регулярно используются в биологическом исследовании в качестве инструмента селективного давления, чтобы вызвать транскрипцию и трансляцию плазмиды.

Штамм, именуемый Pf-CL145A, оказался многообещающим решением для контроля численности дрейссен. Этот бактериальный штамм, изолированный от внешней среды, может убить более 90 % дрейссен путём интоксикации (то есть, неинфекционно). Это происходит в результате действия натуральной субстанции(ий), входящей в состав их клеточных оболочек. С мертвыми клетками Pf-145A дрейссены погибают так же, как и с живыми. При очередном попадании в организм бактериальных клеток дрейссены гибнут вследствие последующего лизиса и некроза пищеварительной железы, а также отторжения некротических масс эпителия желудка. До настоящего момента исследования указывают на очень высокую специфичность в случае с дрейссенами, с низким риском нецелевого воздействия. Штамм Pf-CL145A в настоящий момент коммерциализирован под торговой маркой «Zequanox», который содержит его мёртвые бактериальные клетки в качестве активного ингредиента.

Применение[править | править код]

При культивировании P. fluorescens получают антибиотик мупироцин, который используется при лечении заболеваний глаз, ушей и кожи. В настоящее время свободная кислота мупироцина, её соли и эфиры применяются в кремах, мазях, спреях в качестве средства для лечения инфекции метициллин-устойчивого золотистого стафилококка.

P. fluorescens используется в молочной промышленности для приготовления йогурта[7].

Заболеваемость[править | править код]

P. fluorescens гемолитически активна, и, как следствие, известны случаи заражения ей донорской крови[8].

Ф. псевдомонада редко является причиной заболевания у людей и обычно воздействуют на пациентов с ослабленной иммунной системой (например, больные, проходящие лечение от рака). В США с 2004 по 2006 годы была зарегистрирована вспышка заболевания Ф. псевдомонадой, которая была обнаружена у 80 человек в 6 штатах. Источником инфекции оказался заражённый гепаринизированный порционный физрастворruen, применяемый для лечения раковых больных.

Примечания[править | править код]

  1. Псевдомонады  (недоступная ссылка — история).  (рус.) microbiologya.ru. Проверено 3 октября 2015. Архивировано 4 октября 2015 года.
  2. А.А. Фёдоров. Жизнь растений. В 6-ти томах.  (рус.) Москва. Просвещение (1974). Проверено 30 сентября 2015.
  3. Trust Sanger Institute. Секвенирование штамма SBW25.  (англ.) sanger.ac.uk (11.11.2014). Проверено 30 сентября 2015.
  4. J. Craig Venter Institute. Секвенирование штамма Pf-5.  (англ.) jcvi.org (01.06.2005). Проверено 30 сентября 2015.
  5. Nature Publishing Group. Секвенирование штамма PfO-1.  (англ.) nature.com (31.08.2000). Проверено 30 сентября 2015.
  6. Dieter Haas & Geneviève Défago. Biological control of soil-borne pathogens by fluorescent pseudomonads.  (англ.) nature.com (04/2005). Проверено 31 сентября 2015.
  7. Morgan Boresi. Pseudomonas fluorescens  (недоступная ссылка — история).  (англ.) web.mst.edu (2009). Проверено 30 сентября 2015. Архивировано 15 февраля 2014 года.
  8. A P Gibb, K M Martin, G A Davidson, B Walker, W G Murphy. Rate of growth of Pseudomonas fluorescens in donated blood..  (англ.) ncbi.nlm.nih.gov (08/1995). Проверено 30 сентября 2015.