Xenorhabdus - Xenorhabdus

Xenorhabdus
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Протеобактерии
Класс:
Гаммапротеобактерии
Порядок:
Enterobacterales
Семья:
Morganellaceae
Род:
Xenorhabdus

Томас и Пойнар, 1979
Виды

Xenorhabdus beddingii
Xenorhabdus bovienii
Xenorhabdus budapestensis
Xenorhabdus cabanillasii
Xenorhabdus doucetiae
Xenorhabdus eapokensis[1]
Xenorhabdus ehlersii
Xenorhabdus griffiniae
Xenorhabdus hominickii
Xenorhabdus indica
Xenorhabdus innexi
Xenorhabdus ishibashii
Xenorhabdus japonica
Xenorhabdus khoisanae
Xenorhabdus koppenhoeferi
Xenorhabdus kozodoii
Xenorhabdus magdalenensis
Xenorhabdus mauleonii
Xenorhabdus miraniensis
Xenorhabdus nematophila
Xenorhabdus poinarii
Xenorhabdus romanii
Xenorhabdus stockiae
Xenorhabdus szentirmaii
Xenorhabdus thuongxuanensis[1]
Xenorhabdus vietnamensis

Xenorhabdus представляет собой род подвижных грамотрицательных бактерий из семейства Morganellaceae. Его особенность заключается в том, что все виды рода живут в симбиозе с почвенными энтомопатогенными нематодами из рода Steinernema.[2]

Хотя свободноживущие формы Xenorhabdus никогда не выделялись вне хозяина нематоды, польза для бактерий до сих пор неизвестна. Однако было продемонстрировано, что нематода не может прижиться в своем насекомом-хозяине без бактерий.[3]

Трехстороннее взаимодействие Xenorhabdus-нематода-насекомое представляет собой модельную систему, в которой оба мутуалистический и патогенный процессы могут быть изучены на одном виде бактерий. В лабораторных условиях некоторые виды вирулентны, непосредственно вводимые насекомому-хозяину, тогда как другим видам нематода необходима для проникновения в насекомое.[3]

Жизненный цикл

  1. У нематоды, живущей в почве, не зараженной инфекцией, Xenorhabdus виды перевозятся в специализированном районе кишечник, названный вместилищем.
  2. На третьей стадии развития инфекционная молодь (IJs) вторгается в гемоцель восприимчивых насекомых-хозяев.
  3. Бактерии выделяются в гемоцеле насекомых, где они преодолевают защитные системы насекомых и производят многочисленные факторы вирулентности, такие как гемолизин и цитотоксин. Они участвуют в подавлении иммунитета насекомых и убийстве хозяина.
  4. Бактерии быстро размножаются в трупе насекомых и продуцируют различные антимикробные соединения, подавляющие рост антагонистических микроорганизмов. Xenorhabdus spp.. также секретируют множество экзоферментов, которые стимулируют макромолекулярную деградацию, продукты которых, вместе с самими бактериями, как полагают, обеспечивают питательную основу для нематода рост и размножение.
  5. Когда численность нематод становится высокой и количество питательных веществ в трупе насекомых становится ограниченным, потомство нематод повторно связывается с бактериями и дифференцируется в колонизированные, непищевые IJs, которые появляются в почве для кормления новых хозяев.

Xenorhabdus любить Photorhabdus У бактерий есть поразительная особенность фазовой изменчивости. Варианты фазы I участвуют в симбиотических отношениях с энтомопатогенными нематодами и изолированы от нематод, не питающихся инфекцией, и полостей тела насекомых, убитых этими нематодами. Роль фазы II в симбиозе еще не определена, поскольку в лабораторных условиях она связана только с энтомопатогенными нематодами.[4][5]

Филогения

Биологическая борьба с вредителями

Мутуалистическая ассоциация между Xenorhabdus и Steinernema представляют собой инсектицидный комплекс, активный против большого количества насекомых-вредителей. Действительно, комплекс используется для биологической борьбы с вредителями и очень эффективен против таких насекомых, как Spodoptera exigua (Lepidoptera), Cydia pomonella (Lepidoptera), Leptinotarsa ​​decemlineata (Coleoptera), семейство Tipulidae (Diptera). Эти бактерии обитают в кишечнике Азиатский кукурузный мотылек, моль вредитель кукуруза на востоке Азия, и убивает его в течение 48 часов. Xenorhabdus nematofila является наиболее широко используемым видом в биологической борьбе, в сочетании с Карпокапс Steinernema и Steinernema feltiae.

Патогенность комплекса «видоспецифична», что означает, что комплекс может быть активен только против определенного ряда насекомых.

Ассоциация Steinernema-Xenorhabdus в настоящее время продается в качестве агента биоконтроля частными компаниями, такими как Biobest, SUMI AGRO и Biosafe.

Перспективы

Исследование, проведенное Furgani G. & Al[6]предполагает, что соединения антибиотиков, производимые Xenorhabdus для защиты трупа насекомого от других бактерий, могут использоваться для борьбы с мастит вызванные бактериями. Действительно, Xenorhabdus budapestensis, X. szentirmaii и X. нематофила оказались эффективными против патогенов, таких как Золотистый стафилококк и кишечная палочка.

использованная литература

По состоянию на это редактирование, в этой статье используется контент из "Энтомопатогенные бактериальные эндосимбионты Xenorhabdus и Photorhabdus: конвергентные образы жизни из расходящихся геномов", который лицензирован таким образом, чтобы разрешить повторное использование в соответствии с Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Непортированная лицензия, но не под GFDL. Все соответствующие условия должны быть соблюдены.

  1. ^ а б Kämpfer, P; Тобиас, штат Нью-Джерси; Кэ, LP; Боде, HB; Глэзер, ИП (май 2017 г.). «Xenorhabdus thuongxuanensis sp. Nov. И Xenorhabdus eapokensis sp. Nov., Изолированные от видов Steinernema». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии. 67 (5): 1107–1114. Дои:10.1099 / ijsem.0.001770. PMID  28056225.
  2. ^ Джон М. Чэстон; Гаррет Суен; Сара Л. Такер; Аарон В. Андерсен; Арчна Бхасин; Эдна Боде; Хельге Б. Боде; Александр О. Брахманн; и другие. (2011-11-18). «Энтомопатогенные бактериальные эндосимбионты Xenorhabdus и Photorhabdus: конвергентные образы жизни из расходящихся геномов». PLoS ONE. 6 (11): e27909. Дои:10.1371 / journal.pone.0027909. ЧВК  3220699. PMID  22125637.
  3. ^ а б Gaudriault S., Ogier J.C .; Pagès S .; Bisch G .; Chiapello H .; Médigue C .; Rouy Z .; Teyssier C .; Винсент С .; Tailliez P .; Гиводан А. (25.07.2014). «Ослабленная вирулентность и геномная редуктивная эволюция у энтомопатогенных бактериальных видов симбионтов, Xenorhabdus poinarii». Геномная биология и эволюция. 6 (6): 1495–1513. Дои:10.1093 / gbe / evu119. ЧВК  4079199. PMID  24904010. Получено 2014-05-30.
  4. ^ Kaya, H.K; Гоглер Р. 1993. Энтомопатогенные нематоды. Ежегодный обзор энтомологии, 38: 181-206.
  5. ^ Пил, Маргарет; Альфредсон, Дэвид; Джеррард, Джон; Дэвис, Дженнифер; Робсон, Дженнифер; Макдугалл, Родни; Скалли, Барри; Ахерст, Раймонд (1999). «Выделение, идентификация и молекулярная характеристика штаммов Photorhabdus luminescens от инфицированных людей в Австралии». Журнал клинической микробиологии. 37 (11): 3647–3653. Дои:10.1128 / JCM.37.11.3647-3653.1999. ЧВК  85716. PMID  10523568.
  6. ^ Wolf S.L., Furgani G .; Böszörményi E .; Fodor A .; Máthé-Fodor A .; Forst S .; Hogan J.S .; Катона З .; Кляйн М.Г .; Stackebrandt E .; Szentirmai A .; Sztaricskai F. (2007-08-25). «Xenorhabdus Antibiotics: сравнительный анализ и потенциальная полезность для борьбы с мастизом, вызываемым бактериями». Журнал прикладной микробиологии. 104 (2008): 745–758. Дои:10.1111 / j.1365-2672.2007.03613.x. PMID  17976177.

Список используемой литературы

  • Гудрич-Блэр Х. и Кларк Д.Дж. (2007). Мутуализм и патогенез у Xenorhabdus и Photorhabdus: две дороги к одному месту назначения. Молекулярная микробиология (2007) 64 (2), 260-268. DOI: 10.1111 / j.1365-2958.2007.05671.x
  • Сикард М. и Эл (2004). Когда мутуалисты являются патогенами: экспериментальное исследование симбиоза Steinernema (энтомопатогенные нематоды) и Xenorhabdus (бактерии). Геномная биология и эволюция 17 (2004) 985-993. DOI: 10.1111 / j.1420-9101.2004.00748.x
  • Пилар Ф. и Ал (2006). Филогенетические отношения бактерий с особым упором на эндосимбионтов и кишечных видов. Прокариоты, стр. 41–59.

внешние ссылки