Butyrivibrio - Butyrivibrio - Wikipedia

Butyrivibrio
Vědecká klasifikace
Doména:
Bakterie
Kmen:
Firmicutes
Třída:
Clostridia
Objednat:
Clostridiales
Rodina:
Lachnospiraceae
Rod:
Butyrivibrio

Bryant a malý (1956)
Druh

B. crossotus[1]
B. fibrisolvens[1]
B. hungatei[1]
B. proteoclasticus[1]

Butyrivibrio je rod bakterie v Třída Clostridia. Bakterie tohoto rodu jsou běžné v gastrointestinální systémy mnoha zvířat. Rod Butyrivibrio byl poprvé popsán Bryantem a Smallem (1956) jako anaerobní, produkující kyselinu máselnou, zakřivený pruty (nebo vibroidy). Butyrivibrio buňky jsou malé, obvykle 0,4 - 0,6 µm o 2 - 5 um. Oni jsou pohyblivý, s použitím jedné polární nebo subpolární monotrichous bičík. Obvykle se vyskytují jednotlivě nebo v krátkých řetězcích, ale není neobvyklé, že tvoří dlouhé řetězce. Navzdory historickému popisu jako Gramnegativní,[2] jejich buněčné stěny obsahovat deriváty kyselina teichoová,[3] a elektronová mikroskopie naznačuje, že bakterie tohoto rodu mají a Grampozitivní typ buněčné stěny.[3][4] Předpokládá se, že při Gramově barvení vypadají gramnegativně, protože jejich buněčné stěny se ztenčují na 12 až 18 nm jak dosáhnou stacionární fáze.[4]

Butyrivibrio druhy jsou běžné v bachory z přežvýkavec zvířata jako např krávy, Jelen a ovce, kde jsou zapojeni do řady bachorových funkcí zemědělský důležitost kromě butyrát Výroba.[5] Mezi ně patří degradace vláken, rozklad bílkovin, biohydrogenace z lipidy a výroba mikrobiálních inhibitorů.[6][7][8][9][10] Pro trávení přežvýkavců, a tedy pro produktivitu, má zvláštní význam jejich příspěvek k odbourávání rostlinných strukturních sacharidů, zejména hemicelulóza.[9][11]

Butyrivibrio druhy jsou metabolicky všestranné a jsou schopné kvasit široká škála cukry[12] a cellodextriny.[13] Bylo hlášeno, že se některé kmeny rozpadly celulóza,[14] i když se jejich schopnost udržovat růst na celulóze zdá být během roku ztracena kultivace in vitro. Většina izolátů je amylolytický[15] a jsou schopni degradovat xylan produkcí xylanolytik[16][17] a esteráza enzymy.[18][19] Indukce xylanáza enzymy se mezi kmeny liší; ve skupině D1 kmenů (49, H17c, 12) se zdá, že exprese xylanázy je konstitutivně vyjádřeno, zatímco skupiny B1 (113) a C (CF3) jsou indukovány pouze růstem na xylanu a skupiny skupiny B2 jsou indukovány růstem na xylanu nebo arabinóza.[20]

Řada kódujících genů glykosidové hydrolázy (GH) byly identifikovány v Butyrivibrio druhy včetně endoceluláza (GH rodina 5 a 9); β-glukosidáza (GH rodina 3); endoxylanáza (GH rodina 10 a 11); β-xylosidáza (Rodina GH 43); a α-amyláza (GH rodina 13) enzymy. Několik moduly vázající sacharidy (CBM) byly také identifikovány, u nichž se předpokládá vazba glykogen (Rodina CBM 48); xylan nebo chitin (CBM rodina 2); a škrob (rodina CBM 26).[21][22]

Rod Butyrivibrio zahrnuje více než 60 kmenů, které byly původně omezeny na tento druh Butyrivibrio fibrisolvens na základě jejich fenotypový a metabolické vlastnosti. Nicméně, fylogenetické analýzy na základě 16S ribozomální RNA (rRNA) genové sekvence rozdělila rod Butyrivibrio do šesti rodin.[23] Tyto rodiny zahrnují bachorové izoláty Butyrivibrio fibrisolvens, B. hungateii, B. proteoclasticus, Pseudobutyrivibrio xylanivorans, a P. ruminis a lidský izolát B. crossotus. Rodiny B. fibrisolvens, B. crossotus, B. hungateii stejně jako B. proteoclasticus všechny patří do Clostridium subklastr XIVa.[24]

Butyrivibrio proteoclasticus B316T

Butyrivibrio proteoclasticus B316T byl první Butyrivibrio druh mít genom sekvenován.[25] Poprvé byl izolován a popsán Attwoodem a kol. (1996),[26] a byl původně přiřazen k rodu Clostridium na základě jeho podobnosti s Clostridium aminophilum, člen Clostridium subklastr XIVa. Další analýza ukázala, že je vhodněji umístěna do rodu Butyrivibrio a organismus dostal své současné jméno.[27] V rámci tohoto rodu je jeho 16S rDNA sekvence nejpodobnější sekvenci rodu DNA B. hungateii.

B. proteoclasticus se nachází v obsahu bachoru ve významných koncentracích od 2,01 x 106/ ml na 3,12 x 107/ ml podle odhadu kompetitivní PCR[28] nebo 2,2% až 9,4% celkové eubakteriální DNA v bachoru, jak je odhadnuto pomocí PCR v reálném čase.[29] B. proteoclasticus buňky jsou anaerobní, mírně zakřivené tyčinky, které se běžně vyskytují jednotlivě nebo v krátkých řetězcích, ale není neobvyklé, že tvoří dlouhé řetězce. Mají jediný sub-terminální bičík, ale na rozdíl od jiných Butyrivibrio nejsou pohybliví. Jsou ultrastrukturálně grampozitivní, i když jako u všech Butyrivibrio druhy, obarvují gramnegativní[26]

B. proteoclasticus Bylo prokázáno, že hraje důležitou roli v biohydrogenaci, přeměně kyselina linolová na kyselina stearová.[30]

Reference

  1. ^ A b C d LPSN lpsn.dsmz.de
  2. ^ BRYANT MP; SMALL N (1956). „Anaerobní zakřivené tyčinkovité bakterie bachoru produkující kyselinu máselnou. Journal of Bacteriology. 72 (1): 16–21. doi:10.1128 / JB.72.1.16-21.1956. PMC  289715. PMID  13345769.
  3. ^ A b Cheng, K. J .; Costerton, J. W. (1977). „Ultrastruktura Butyrivibrio fibrisolvens: grampozitivní bakterie“. Journal of Bacteriology. 129 (3): 1506–12. doi:10.1128 / JB.129.3.1506-1512.1977. PMC  235129. PMID  845122.
  4. ^ A b Beveridge, 1990
  5. ^ Miller & Jenesel, 1979
  6. ^ Blackburn a Hobson, 1962
  7. ^ Kalmokoff & Teather, 1997
  8. ^ Kepler a kol., 1966
  9. ^ A b Dehority & Scott, 1967
  10. ^ Polan a kol., 1964
  11. ^ Morris & Van Gylswyk, 1980
  12. ^ Stewart a kol., 1997
  13. ^ Russell, 1985
  14. ^ Shane a kol., 1969
  15. ^ Cotta, 1988
  16. ^ Hespell a kol., 1987
  17. ^ Sewell a kol., 1988
  18. ^ Hespell a O'Bryan-Shah, 1988
  19. ^ Lin & Thomson, 1991
  20. ^ Hespell & Whitehead, 1990
  21. ^ Krause a kol., 2003
  22. ^ Cantarel a kol., 2008
  23. ^ Kopecny a kol., 2003 (obr. 1.1)
  24. ^ Willems a kol., 1996
  25. ^ Kelly W. J. a kol. (2010). (2010). Kelly, W. J .; Leahy, S. C .; Altermann, E .; Yeoman, C. J .; Dunne, J. C .; Kong, Z .; Pacheco, D. M .; Li, D .; Noel, S. J .; Moon, C. D .; Cookson, A. L .; Attwood, G. T. (2010). „Glykobiom bachorové bakterie Butyrivibrio proteoclasticus B316T zdůrazňuje adaptaci na prostředí bohaté na polysacharidy ". PLOS ONE. 5 (8): e11942. doi:10.1371 / journal.pone.0011942. PMC  2914790. PMID  20689770.. PLoS One 5 (8): e11942
  26. ^ A b Attwood a kol., 1996
  27. ^ Moon a kol., 2008
  28. ^ Reilly & Attwood 1998
  29. ^ Paillard et al., 2007)
  30. ^ Wallace a kol., 2006

Další čtení

  • Palevich, N. (2016). Srovnávací genomika Butyrivibrio a Pseudobutyrivibrio z bachoru: práce prezentovaná v částečném splnění požadavků na titul doktor filozofie v mikrobiologii a genetice na Massey University, Palmerston North, Nový Zéland (práce). Massey University. Citováno z http://mro.massey.ac.nz/handle/10179/9992 nebo http://hdl.handle.net/10179/9992