Photorhabdus - Photorhabdus - Wikipedia

Photorhabdus
Vědecká klasifikace
Doména:
Bakterie
Kmen:
Proteobakterie
Třída:
Gammaproteobakterie
Objednat:
Enterobacterales
Rodina:
Morganellaceae
Rod:
Photorhabdus

(Boemare et al. 1993). Fischer-Le Saux a kol. 1999
Druh

Photorhabdus je rod bioluminiscenční, gramnegativní bacily který žije symbioticky uvnitř entomopatogenní nematody, odtud název fotografie (což znamená produkci světla) a rhabdus (tvar tyče).[1] Photorhabdus je známo, že je patogenní pro širokou škálu hmyzu a byl používán jako biopesticid v zemědělství.

Životní cyklus

Photorhabdus druhy usnadňují reprodukci entomopatogenní nematody infikováním a usmrcením vnímavých larev hmyzu.[2]Entomopatogenní hlístice se běžně vyskytují v půdě. Hlístice infikují larevní hostitele propíchnutím larevní kutikuly. Když hlístice vstupuje do larv hmyzu, Photorhabdus druhy jsou uvolňovány hlísticemi a budou produkovat řadu toxinů, přičemž hostitele zabijí do 48 hodin. Photorhabdus druhy se živí mrtvolou hmyzu a proces přeměňuje mrtvolu na zdroj živin pro hlístice. Zralé hlístice opouštějí vyčerpané tělo hmyzu a hledají nové hostitele, kteří by je mohli infikovat.

Entomopatogenní hlístice vycházející z mrtvoly můry voskové

Během stacionární fáze růstu uvnitř larv hmyzu, Photorhabdus druhy syntetizují molekulu zvanou 3,5-dihydroxy-4-isopropyl-trans-stilben (SVATÝ). Předpokládá se, že ST působí jako antibiotikum a chrání Photorhabdus druhy z konkurence jiných mikroorganismů a také pomáhá obejít imunitní systém hmyzu.[1]

3,5-dihydroxy-4-isopropyl-trans-stilben （ST）

Photorhabdus druhy jsou základními endosymbionty pro Heterorhabditida hlístice.

Sekvence genomu

Kompletní genom Photorhabdus luminescens byla sekvenována v roce 2003. Sekvence DNA z Photorhabdus obsahuje řadu genů kódujících toxiny, které jsou nezbytné pro usmrcení hmyzu po infekci. To zahrnuje geny kódující toxiny, které zabíjejí Manduca sexta, tabákový hornworm, gen mcf to způsobuje apoptóza v hmyzu hemocyty a epitel středního střeva a geny, které zasahují do vývoje hmyzího hostitele.[3]

Další důležitou identifikovanou sekvencí je gen kódující polyketid a nonribozomální peptid syntázy, které produkují antibiotika k ochraně před mikrobiálními konkurenty.[3]

Navrhuje se to Photorhabdus druhy získaly toxinové geny horizontální přenos genů během evoluce.

V zemědělství

Účinnost povahy zabíjení hmyzu Photorhabdus druh a jeho potenciální využití jako biopesticid byly studovány. Použití samotného druhu Photorhabdus jako biopesticidu, nezávisle na jeho háďátku symbiontu, proti bílému motýlu zelnému, Pieris brassicae, mango mealy bug, Drosicha mangiferae a kukly zadní můry diamantové, Plutella xylostella bylo prokázáno úspěšné.[4] Má také patogenní potenciál zabít Asijský kukuřičný vrták, škůdce kukuřice ve východní Asii za 48 hodin.

Jako agent způsobující onemocnění

Tři druhy Photohabdus byly nalezeny, které jsou Photorhabdus luminescens, Photorhabdus temperata a Photorhabdus asymbiotica. P. asymbiotica bylo prokázáno, že je nakažlivé pro člověka, ale případy jsou většinou nefatální a jsou omezeny na americký stát Texas a zlaté pobřeží Austrálie.[1]

První případ lidské infekce ohlásil Centra pro kontrolu nemocí ve Spojených státech v roce 1989.[5]

V roce 1999 studie uvedla další čtyři případy Photorhabdus luminescens infekce v jihovýchodní Austrálii, jeden v roce 1994 a tři v roce 1998.[6]

Reference

  1. ^ A b C David J. Clarke (2008). "Photorhabdus: vrhání světla na symbiózy". Mikrobiologie dnes. 35 (4): 180–183.
  2. ^ Gerrard, John G (2003). "Photorhabdus Druh: Bioluminiscenční bakterie jako lidské patogeny? ". Vznikající infekční nemoci. 9 (2). doi:10.3201 / eid0902.020222. PMC  2902266. PMID  12603999.
  3. ^ A b Williamson, Valerie M .; Kaya, Harry K (2003). "Posloupnost symbiontu". Přírodní biotechnologie. 21 (11): 1924–1925. doi:10.1038 / nbt1103-1294. PMID  14595358.
  4. ^ Mohan Sharad; Sabir Naved (2005). „Obavy týkající se biologické bezpečnosti týkající se použití Photorhabdus luminescens jako biopesticidu: experimentální důkazy úmrtnosti u vaječných parazitoidů Trichogramma spp.“ (PDF). Současná věda. 89: 1268–1272.
  5. ^ Farmer JJ, Jorgensen JH, Grimont PA, Ackhurst RJ, Poinar GO, Ageron E (1989). „Xenorhabdus luminescens (skupina hybridizace DNA 5) z lidských klinických vzorků“. Journal of Clinical Microbiology. 27: 1594–600. PMC  267621. PMID  2768446.
  6. ^ Peel, M. M.; et al. (1999). „Izolace, identifikace a molekulární charakterizace kmenů Photorhabdus luminescens od infikovaných lidí v Austrálii“. Journal of Clinical Microbiology. 37: 3647–3653. PMC  85716. PMID  10523568.

externí odkazy

„Photorhabdus“. Národní centrum pro biotechnologické informace (NCBI).