Rojící se pohyblivost - Swarming motility
Rojící se pohyblivost je rychlá (2–10 μm / s) a koordinovaná translokace bakteriální populace přes pevné nebo polotuhé povrchy,[1] a je příkladem bakteriální mnohobuněčnost a chování roje. Pohyblivost rojení poprvé uvedl Jorgen Henrichsen[2] a byl většinou studován v rodu Serratia,[3][4] Salmonella,[5] Aeromonas,[6] Bacil,[7] Yersinia,[8] Pseudomonas,[9][10][11][12][13] Proteus,[14] Vibrio[15][16] a Escherichia.[17][18]

Toto mnohobuněčné chování bylo většinou pozorováno v kontrolovaných laboratorních podmínkách a spoléhá se na dva kritické prvky: 1) složení živin a 2) viskozita kultivačního média (tj.% Agaru).[5] Jedním zvláštním rysem tohoto typu pohyblivosti je tvorba dendritických fraktálových vzorů vytvořených migrujícími roji, kteří se pohybují od počátečního místa. Ačkoli většina druhů může při rojení produkovat úponky, některé druhy mají rádi Proteus mirabilis místo dendritických vzorů vytvářejte motiv soustředných kruhů.
Biosurfaktant, snímání kvora a rojení
U některých druhů vyžaduje pohyblivost roje vlastní produkci biosurfaktant nastat.[5][19] Syntéza biologicky aktivních látek je obvykle pod kontrolou mezibuněčného komunikačního systému zvaného snímání kvora. Předpokládá se, že molekuly biosurfaktantu působí snížením povrchového napětí, což umožňuje bakteriím pohyb po povrchu.
Buněčná diferenciace
Rojící se bakterie podléhají morfologické diferenciaci, která je odlišuje od stavu planktonu. Buňky lokalizované na frontě migrace jsou typicky hyperelongované, hyperflagelované a seskupené do mnohobuněčných raftových struktur.[11][12][20][21]
Ekologický význam
Základní role pohyblivosti roje zůstává neznámá. Bylo však pozorováno, že aktivní rojící se bakterie Salmonella typhimurium ukazuje zvýšenou odolnost vůči určitým antibiotikům ve srovnání s nediferencovanými buňkami.[22]
Reference
- ^ Harshey, Rasika M. (01.01.2003). "Bakteriální pohyblivost na povrchu: mnoho způsobů, jak dosáhnout společného cíle". Výroční přehled mikrobiologie. 57 (1): 249–73. doi:10.1146 / annurev.micro.57.030502.091014. PMID 14527279.
- ^ Henrichsen, J (1972). „Bakteriální povrchová translokace: průzkum a klasifikace“ (PDF). Bakteriologické recenze. 36 (4): 478–503. doi:10.1128 / MMBR.36.4.478-503.1972. PMC 408329. PMID 4631369.
- ^ Alberti, L; Harshey, RM (1990). „Diferenciace Serratia marcescens 274 na plavecké a plavecké buňky“. Journal of Bacteriology. 172 (8): 4322–28. doi:10.1128 / jb.172.8.4322-4328.1990. PMC 213257. PMID 2198253.
- ^ Eberl, L; Molin, S; Givskov, M (1999). "Povrchová pohyblivost Serratia liquefaciens MG1". Journal of Bacteriology. 181 (6): 1703–12. doi:10.1128 / JB.181.6.1703-1712.1999. PMC 93566. PMID 10074060.
- ^ A b C Harshey, Rasika M. (1994). „Včely nejsou jediné: hemží se gramnegativními bakteriemi“. Molekulární mikrobiologie. 13 (3): 389–94. doi:10.1111 / j.1365-2958.1994.tb00433.x. PMID 7997156.
- ^ Kirov, S.M .; Tassell, B.C .; Semmler, A.B.T .; O'Donovan, L.A .; Rabaan, A.A .; Shaw, J.G. (2002). „Laterální bičíky a pohyblivost roje u druhů Aeromonas“. Journal of Bacteriology. 184 (2): 547–55. doi:10.1128 / JB.184.2.547-555.2002. PMC 139559. PMID 11751834.
- ^ Kearns, Daniel B .; Losick, Richard (2004). "Rojící se pohyblivost u nedomestikovaného Bacillus subtilis". Molekulární mikrobiologie. 49 (3): 581–90. doi:10.1046 / j.1365-2958.2003.03584.x. PMID 12864845.
- ^ Young, GM; Smith, MJ; Minnich, SA; Miller, VL (1999). „Yersinia enterocolitica Motility Master Regulatory Operon, flhDC, is required for Flagellin Production, Swimming Motility, and Swarming Motility“. Journal of Bacteriology. 181 (9): 2823–33. doi:10.1128 / JB.181.9.2823-2833.1999. PMC 93725. PMID 10217774.
- ^ Déziel, E; Lépine, F; Milot, S; Villemur, R (2003). „rhlA je vyžadován pro výrobu nového biosurfaktantu podporujícího pohyblivost rojení v Pseudomonas aeruginosa: 3- (3-hydroxyalkanoyloxy) alkanové kyseliny (HAA), prekurzory rhamnolipidů“ (PDF). Mikrobiologie. 149 (Pt 8): 2005–13. doi:10,1099 / mic.0.26154-0. PMID 12904540.
- ^ Tremblay, Julien; Richardson, Anne-Pascale; Lépine, François; Déziel, Eric (2007). „Samoobslužné extracelulární podněty modulují chování pohyblivosti rojení Pseudomonas aeruginosa“. Mikrobiologie prostředí. 9 (10): 2622–30. doi:10.1111 / j.1462-2920.2007.01396.x. PMID 17803784.
- ^ A b Köhler, T; Curty, LK; Barja, F; Van Delden, C; Pechère, JC (2000). „Rojení Pseudomonas aeruginosa závisí na signalizaci mezi buňkami a vyžaduje Flagella a Pili“. Journal of Bacteriology. 182 (21): 5990–96. doi:10.1128 / JB.182.21.5990-5996.2000. PMC 94731. PMID 11029417.
- ^ A b Rashid, MH; Kornberg, A (2000). „Anorganický polyfosfát je potřebný pro plavání, rojení a záškuby pohyblivosti Pseudomonas aeruginosa“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 97 (9): 4885–90. doi:10.1073 / pnas.060030097. PMC 18327. PMID 10758151.
- ^ Caiazza, N.C .; Shanks, R.M.Q .; O'Toole, G.A. (2005). „Rhamnolipidy modulují vzory pohyblivosti roje Pseudomonas aeruginosa“. Journal of Bacteriology. 187 (21): 7351–61. doi:10.1128 / JB.187.21.7351-7361.2005. PMC 1273001. PMID 16237018.
- ^ Spíše Philip N. (2005). „Diferenciace Swarmerových buněk u Proteus mirabilis“. Mikrobiologie prostředí. 7 (8): 1065–73. doi:10.1111 / j.1462-2920.2005.00806.x. PMID 16011745.
- ^ McCarter, L .; Silverman, M. (1990). "Povrchově indukovaná swarmerová buněčná diferenciace Vibrio parahaemoiyticus". Molekulární mikrobiologie. 4 (7): 1057–62. doi:10.1111 / j.1365-2958.1990.tb00678.x. PMID 2233248.
- ^ McCarter, Linda L. (2004). „Duální bičíkové systémy umožňují pohyblivost za různých okolností“. Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology. 7 (1–2): 18–29. doi:10.1159/000077866. PMID 15170400. S2CID 21963003.
- ^ Harshey, RM; Matsuyama, T (1994). „Dimorfní přechod u Escherichia coli a Salmonella typhimurium: povrchově indukovaná diferenciace na buňky hyperflagellate swarmer“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 91 (18): 8631–35. doi:10.1073 / pnas.91.18.8631. PMC 44660. PMID 8078935.
- ^ Burkart, M; Toguchi, A; Harshey, RM (1998). „Systém chemotaxe, ale nikoli chemotaxe, je nezbytný pro pohyb roje u Escherichia coli“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 95 (5): 2568–73. doi:10.1073 / pnas.95.5.2568. PMC 19416. PMID 9482927.
- ^ Daniels, Ruth; Vanderleyden, Jos; Michiels, Jan (2004). „Senzor kvora a migrace roje v bakteriích“. Recenze mikrobiologie FEMS. 28 (3): 261–89. doi:10.1016 / j.femsre.2003.09.004. PMID 15449604.
- ^ Julkowska, D .; Obuchowski, M; Holland, IB; Séror, SJ (2004). „Rozvětvené rojové vzory na syntetickém médiu tvořeném divokým typem Bacillus subtilis kmen 3610: detekce různých buněčných morfologií a konstelací buněk, jak se vyvíjí složitá architektura ". Mikrobiologie. 150 (Pt 6): 1839–1849. doi:10,1099 / mic. 0,27061-0. PMID 15184570.
- ^ Hamze, K .; Autret, S .; Hinc, K .; Laalami, S .; Julkowska, D .; Briandet, R .; Renault, M .; Absalon, C .; Holland, I. B. (01.01.2011). „Analýza jednotlivých buněk in situ v rojové komunitě Bacillus subtilis identifikuje odlišné prostorově oddělené subpopulace odlišně vyjadřující hag (flagellin), včetně specializovaných rojů“. Mikrobiologie. 157 (9): 2456–2469. doi:10.1099 / mic.0.047159-0. PMID 21602220.
- ^ Kim, W .; Killam, T .; Sood, V .; Surette, M. G. (2003). „Diferenciace rojových buněk u Salmonellaenterica Serovar Typhimurium má za následek zvýšenou rezistenci na více antibiotik“. Journal of Bacteriology. 185 (10): 3111–7. doi:10.1128 / JB.185.10.3111-3117.2003. PMC 154059. PMID 12730171.