Burkholderia - Burkholderia

Burkholderia
Burkholderia pseudomallei 01.jpg
B. pseudomallei kolonie na a destička krevního agaru.
Vědecká klasifikace
Království:
Bakterie
Kmen:
Proteobakterie
Třída:
Betaproteobakterie
Objednat:
Burkholderiales
Rodina:
Burkholderiaceae
Rod:
Burkholderia

Yabuuchi et al. 1993[1][2]
Zadejte druh
Burkholderia cepacia
(Palleroni a Holmes 1981) Yabuuchi et al. 1993
Druh

Viz text.

Burkholderia je rod Proteobakterie mezi jejichž patogenní členy patří Burkholderia cepacia komplex, který útočí na lidi a Burkholderia mallei, zodpovědný za vozhřivka, onemocnění, které se vyskytuje většinou v koně a příbuzná zvířata; Burkholderia pseudomallei původce melioidóza; a Burkholderia cepacia, důležitý patogen plicních infekcí u lidí s cystická fibróza (CF).[3]

The Burkholderia (dříve součást Pseudomonas ) název rodu odkazuje na skupinu téměř všudypřítomných Gramnegativní, povinně aerobní, ve tvaru tyče bakterie, které jsou pohyblivý pomocí jednoho nebo více polárních bičíky, s výjimkou Burkholderia mallei, který je nepohyblivý. Členové patřící do rodu neprodukují pochvy ani prosthecae a jsou schopni používat poly-beta-hydroxybutyrát (PHB) pro růst. Rod zahrnuje jak živočišné, tak rostlinné patogeny, stejně jako některé ekologicky významné druhy. Zejména, B. xenovorans (dříve pojmenováno Pseudomonas cepacia pak B. cepacia a B. fungorum) je známý svou pozitivní katalázou (ovlivňuje pacienty s chronické granulomatózní onemocnění ) a jeho schopnost odbourávat chlororganické pesticidy a polychlorované bifenyly. Konzervovaná struktura RNA anti-hemB RNA motiv se nachází ve všech známých bakteriích tohoto rodu.[4]

Kvůli jejich odolnost proti antibiotikům a vysoká úmrtnost na související choroby, B. mallei a B. pseudomallei jsou považovány za potenciální biologická válka agenti zaměřující se na hospodářská zvířata a lidi.

Dějiny

Rod byl pojmenován po Walter H. Burkholder, plant patologist ve společnosti Cornell University. První druhy zařazené do rodu byly převody z Pseudomonas, na základě různých biochemických testů.[1][2]

Až donedávna rod Burkholderia zahrnoval vše Paraburkholderia druh.[5] Avšak rod Paraburkholderia je fylogeneticky odlišný a lze jej odlišit od všech Burkholderia druhy na základě molekulárních podpisů, které jsou pro každý rod jedinečné.[6]

Taxonomie

Burkholderia druhy tvoří a monofyletický skupina v rámci Burkholderiales pořadí Betaproteobakterie. V současné době lze 48 platně pojmenovaných druhů odlišit od příbuzných rodů (tj. Paraburkholderia ) a všechny ostatní bakterie od konzervované podpisové indely v různých proteinech.[6] Tito indlové představují exkluzivní společný původ sdílený všemi Burkholderia druh.

Rod má tři odlišné monofyletický shluky. Jedna skupina se skládá ze všech druhů patřících do skupiny Burkholderia cepacia komplex, další clade zahrnuje B. pseudomallei a blízce příbuzné druhy a poslední clade zahrnuje většinu z fytogenní druhy v rámci rodu, včetně B. glumae a B. gladioli.[6] Zachované signatury indelů jsou specifické pro každou z těchto podskupin v rámci rodu, které pomáhají při vymezení členů tohoto extrémně velkého a rozmanitého rodu.[6][7]

Výzkum

Nedávno výzkum v Burkholderia Druh zkoumal řadu témat a charakteristik, včetně metabolomické odpovědi na antibiotika, kontaktně závislých interakcí mezi bakteriálními komunitami a genomického potenciálu k získání prospěšných produktů.[8][9][10]

v Burkholderia Bylo prokázáno, že některá antibiotika indukují a nadregulují velké množství antibiotik metabolome jako trimethoprim indukující přes 100 tichých shluků genů sekundárních metabolitů v Burkholderia thailandensis.[8] Tyto globální aktivátory lze použít jako zdroj vyšetřování toho, jak metabolomy patogenních bakteriálních druhů reagují na antibiotický stres a jak se mohou bakteriální druhy v reakci na ně měnit.[8] Ukázalo se, že úzce souvisí cystická fibróza - přidružené Burkholderia druhy reagují na trimethoprim s různými úrovněmi exprese různých sekundární metabolity, zdůrazňující personalizovanou povahu metabolomiky u příbuzných bakteriálních kmenů.[11]

Výzkum zaměřený na použití interbakteriální signalizace Burkholderia to ukázal kontaktní inhibice růstu hraje významnou roli při zprostředkování komunikace mezi buňkami konkrétně v B. thailandensis.[9] Při této interakci buňky uvolňují proteinové toxiny do okolního prostředí a pouze u těch, které mají odpovídající ochranný protein (obvykle bakterie stejného kmene), nebude mít růst potlačen nebo zemře. Dále přijímající buňky, které mají odpovídající protein, poté podléhají změnám genové exprese a fenotypu, který podporuje formování komunity ve formě biofilmy. K tomu dochází, i když recipientní buňka nebyla ze stejného bakteriálního kmene, což zdůrazňuje důležitost tohoto systému.[9] Geny, které kódují proteinové toxiny a zbytek kontaktně závislého inhibičního systému, se mohou stát mobilními ve formě transposon který se může přenášet mezi buňkami a je zásadní pro společný aspekt systému.[12] Signalizace závislá na kontaktu tedy hraje významnou roli v rozpoznávání bakterií a formování komunity.[9][12]

Burkholderia druhy se ukázaly jako potenciální zdroj prospěšných produktů, jako jsou antimikrobiální látky a biologické povrchově aktivní látky.[10][13] Spolu s příbuzným rodem Pseudomonas, Burkholderia dokáže syntetizovat určitou třídu biosurfaktantu zvaného rhamnolipidy. Rhamnolipidy syntetizované Burkholderia mají odlišné chemické vlastnosti (ve srovnání s těmi, které syntetizuje Pseudomonas) a mají tak potenciál pro nové aplikace.[13][14]

Druh

Seznam druhů:[15]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Yabuuchi E, Kosako Y, Oyaizu H, Yano I, Hotta H, Hashimoto Y a kol. (1992). „Návrh Burkholderia gen. Nov. A převod sedmi druhů rodu Pseudomonas homologie skupiny II do nového rodu, s typem druhu Burkholderia cepacia (Palleroni a Holmes 1981) komb. Nov“. Mikrobiologie a imunologie. 36 (12): 1251–75. doi:10.1111 / j.1348-0421.1992.tb02129.x. PMID  1283774.
  2. ^ A b „Ověření zveřejnění nových jmen a nových kombinací dříve účinně publikovaných mimo IJSB - seznam č. 45“. Int J Syst Bacteriol. 43 (2): 298–399. 1993. doi:10.1099/00207713-43-2-398.
  3. ^ Woods DE, Sokol PA (2006). „Rod Burkholderia". V Dworkin M, Falkow S, Rosenberg E, Schleifer KH, Stackebrandt E (eds.). Prokaryotes - Příručka o biologii bakterií (3. vyd.). New York: Springer – Verlag. str.848 –860. doi:10.1007/0-387-30745-1_40. ISBN  978-0-387-25495-1.
  4. ^ Weinberg Z, Barrick JE, Yao Z, Roth A, Kim JN, Gore J a kol. (2007). „Identifikace 22 kandidátských strukturovaných RNA v bakteriích pomocí komparativního genomického potrubí CMfinder“. Výzkum nukleových kyselin. 35 (14): 4809–19. doi:10.1093 / nar / gkm487. PMC  1950547. PMID  17621584.
  5. ^ Oren A, Garrity GM (září 2017). "Seznam nových jmen a nových kombinací dříve publikovaných účinně, ale neplatně,". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 67 (9): 3140–3143. doi:10.1099 / ijs.0.000317. PMC  5817221.
  6. ^ A b C d Sawana A, Adeolu M, Gupta RS (2014). „Molekulární podpisy a fylogenomická analýza rodu Burkholderia: návrh na rozdělení tohoto rodu na emendovaný rod Burkholderia obsahující patogenní organismy a nový rod Paraburkholderia gen.. Frontiers in Genetics. 5: 429. doi:10.3389 / fgene.2014.00429. PMC  4271702. PMID  25566316.
  7. ^ Gupta RS (červenec 2016). „Dopad genomiky na porozumění mikrobiální evoluci a klasifikaci: význam Darwinových názorů na klasifikaci“. Recenze mikrobiologie FEMS. 40 (4): 520–53. doi:10.1093 / femsre / fuw011. PMID  27279642.
  8. ^ A b C Okada BK, Wu Y, Mao D, Bushin LB, Seyedsayamdost MR (srpen 2016). "Mapování trimethoprimem indukovaného sekundárního metabolomu Burkholderia thailandensis". ACS Chemická biologie. 11 (8): 2124–30. doi:10.1021 / acschembio.6b00447. PMC  6786267. PMID  27367535.
  9. ^ A b C d Garcia EC, Perault AI, Marlatt SA, Cotter PA (červenec 2016). „Interbakteriální signalizace prostřednictvím proteinů systému inhibice růstu závislých na kontaktu Burkholderia“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 113 (29): 8296–301. doi:10.1073 / pnas.1606323113. PMC  4961174. PMID  27335458.
  10. ^ A b Kunakom S, Eustáquio AS (červenec 2019). „Burkholderia jako zdroj přírodních produktů“. Journal of Natural Products. 82 (7): 2018–2037. doi:10.1021 / acs.jnatprod.8b01068. PMC  6871192. PMID  31294966.
  11. ^ McAvoy AC, Jaiyesimi O, Threatt PH, Seladi T, Goldberg JB, da Silva RR, Garg N (květen 2020). "Burkholderia spp. Bacteria Metabolomes po expozici antibiotiku trimetoprimu". Infekční choroby ACS. 6 (5): 1154–1168. doi:10.1021 / acsinfecdis.9b00513. PMID  32212725.
  12. ^ A b Ocasio AB, Cotter PA (leden 2019). Blokesch M (ed.). „Geny kódující systém CDI / CDS Burkholderia thailandensis jsou umístěny v mobilním genetickém prvku, který definuje novou třídu transpozonu“. Genetika PLoS. 15 (1): e1007883. doi:10.1371 / journal.pgen.1007883. PMC  6350997. PMID  30615607.
  13. ^ A b Wittgens A, Santiago-Schuebel B, Henkel M, Tiso T, Blank LM, Hausmann R a kol. (Únor 2018). „Heterologická produkce rhamnolipidů s dlouhým řetězcem z Burkholderia glumae v Pseudomonas putida - krok vpřed k rhamnolipidům na míru“. Aplikovaná mikrobiologie a biotechnologie. 102 (3): 1229–1239. doi:10.1007 / s00253-017-8702-x. PMID  29264775.
  14. ^ Victor IU, Kwiencien M, Tripathi L, Cobice D, McClean S, Marchant R, Banat IM (srpen 2019). „Snímání kvora jako potenciální cíl pro zvýšenou produkci rhamnolipidového biosurfaktantu v Burkholderia thailandensis E264“. Aplikovaná mikrobiologie a biotechnologie. 103 (16): 6505–6517. doi:10.1007 / s00253-019-09942-5. PMC  6667413. PMID  31222386.
  15. ^ "Seznam prokaryotických jmen se stojícími v nomenklatuře". Citováno 21. října 2016.

externí odkazy