Флавобактериум психрофилум
| Флавобактериум психрофилум | |
|---|---|
Научная классификация  | |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Бактероидота |
| Сорт: | Флавобактерии |
| Заказ: | Флавобактерии |
| Семья: | Флавобактерии |
| Род: | Флавобактерии |
| Разновидность: | Ф. психрофилум |
| Биномиальное имя | |
| Флавобактериум психрофилум (Бернарде и Гримон, 1989) Бернарде и др., 1996 [1] | |
Flavobacterium psychrophilum — психрофильная грамотрицательная палочка (длиной 3–5 мкм), относящаяся к Bacteroidota . Является возбудителем бактериальной холодноводной болезни (БХБ) и впервые была выделена в 1948 году во время падежа лососевых рыб Oncorhynchus kisutch . [2]
Характеристики
Flavobacterium psychrophilum — грамотрицательная бактерия размером 0,75–1,0 мкм в ширину и 3–5 мкм в длину. Обитает в холодных пресных водах с оптимальной температурой роста ниже 16 °C. [3] При выращивании на агаре цитофага F. psychrophilum образует ярко-желтые колонии с тонкими краями распространения, не более 3 мм в диаметре. [3] Подвижность достигается путем скольжения, движения, которое не включает использование пилей или жгутиков. [3] Бактерия положительна для гидролиза желатина, переваривания альбумина, переваривания трибутирина, гидролиза трибутирина, автолиза клеток E.coli и гидролиза казеина. [3] У рыбы-хозяина патоген можно обнаружить на внешних и внутренних участках, таких как кожа/слизь, жабры, мозг, асцит, поражения, слизь, почки, селезенка и репродуктивные выделения нерестящихся взрослых особей. [4] Колонизация проявляется в виде слабых белых пятен на хозяине. [3]
Метаболизм
Flavobacterium psychrophilum имеет строго аэробный метаболизм, но не может использовать углеводы в качестве источника углерода и энергии. Вместо этого он полагается на пептиды для получения углерода и энергии. Секретируемые протеазы приводят к образованию смеси аминокислот и олигопептидов, которые составляют основной источник углерода, азота и энергии. [5] Пептидазы расщепляют импортированные пептиды до аминокислот, которые затем обрабатываются путями катаболизма аминокислот. Расщепление липидов до жирных кислот достигается фосфолипазой и тремя ферментами семейства эстераза-липаза-тиоэстераза. [5] Бета-окисление жирных кислот выполняется лигазой длинноцепочечных жирных кислот-КоА, тремя дегидрогеназами жирных кислот, кротоназой и тремя тиолазами. [5] Большинство продуктов деградации белков и липидов хозяина F. psychrophilum доступны в виде предшественников цикла лимонной кислоты. [5]
Филогения
Из-за своей желтой пигментации Flavobacterium psychrophilum изначально считался миксобактерией. [3] Однако его неспособность производить плодовые тела или разлагать сложные полисахариды сделала эту классификацию неподходящей, и затем было предложено отнести его к роду Flexibacter. [4] Низкий состав G+C ДНК F. psychrophilum не соответствовал высокому содержанию G+C видов Flexibacter. [6] Его ДНК G+C показала, что он был более тесно связан с видами Flavobacterium . Анализ гена 16S рРНК показал, что F. psychrophilum, F. columnare и F. maritimus были близкородственными и, вероятно, имели общее происхождение. [6]
Геном
Геном Flavobacterium psychrophilum состоит из кольцевой хромосомы из 2 861 988 п.н., которая, как предполагается, содержит 2 432 гена, кодирующих белки. [5] По сравнению с представителями семейства, обитающими в окружающей среде, он имеет небольшой геном, вероятно, связанный с его ограниченной экологической нишей. Геном кодирует 13 предполагаемых секретируемых протеаз, которые участвуют в вирулентности и разрушении тканей хозяина. [5] Кроме того, геном кодирует бактериальные гемолизины, которые взаимодействуют с протеазами для разрушения тканей, и тиол-активируемые цитолизины, подобные белкам, которые отвечают за повреждение тканей хозяина. [5]
Геном организма кодирует обширную аэробную дыхательную цепь. Анализ генома показал, что системы сахаразы и фосфотрансферазы, используемые бактериями для специфического поглощения углеводов, отсутствуют. Однако в его геноме присутствуют гены, кодирующие ферменты гликолитического пути и пентозофосфатного пути. Таким образом, эти два пути вовлечены в предшественников метаболитов. Гены FP1110 и FP1111 кодируют цианофициназу и цианофицинсинтетазу, которые могут служить в качестве хранилища углерода, азота и энергии, позволяя организму выживать в условиях с низким содержанием питательных веществ.
Бактериальная холодноводная болезнь (БХБ)
Flavobacterium psychrophilum является возбудителем бактериальной холодноводной болезни (BCWD) . У пораженных рыб сначала появляется беловатое обесцвечивание вдоль внешней стороны жирового плавника, а затем в конечном итоге заболевание прогрессирует и охватывает весь хвостовой стебель. Инфекция может передаваться горизонтально между рыбами через воду и контактным путем, а также вертикально, поскольку она связана с ранними стадиями жизни рыб. [6] F. psychrophilum способен противостоять концентрации лизоцима, превышающей ту, которая встречается в икре лососевых рыб, что делает возможной вертикальную передачу. [6] Лечение BCWD возможно на ранних стадиях. Рекомендуются ванны с водорастворимым окситетрациклином или четвертичными аммониевыми соединениями, но такие методы лечения неэффективны, как только становится очевидной эрозия стебля и хвостового плавника. В Европе лечение было успешным с использованием окситетрациклина, амоксициллина и флорфеникола, при этом у бактерий не сформировалась резистентность к антибиотикам. [6] В настоящее время не существует коммерчески лицензированных вакцин, доступных для использования против этого патогена. [6]
Ссылки
- ^ Парте, AC "Flavobacterium". LPSN .
- ^ Starliper, CE (2011). Бактериальное холодноводное заболевание рыб, вызванное Flavobacterium psychrophilum. Журнал передовых исследований, 2(2), 97-108.
- ^ abcdef Хесами, С., Меткалф, Д.С., Ламсден, Дж.С. и Макиннес, Дж.И. (2011). Идентификация генов, регулируемых холодной температурой, в Flavobacterium psychrophilum. Прикладная и экологическая микробиология, 77(5), 1593–1600. doi:10.1128/AEM.01717-10
- ^ ab Barnes, ME, & Brown, ML (2011). Обзор биологии Flavobacterium psychrophilum, клинических признаков, профилактики и лечения бактериальных заболеваний холодной воды. Open Fish Science Journal, 4, 40-48.
- ^ abcdefg Duchaud, E., Boussaha, M., Loux, V., Bernardet, JF, Michel, C., Kerouault, B., ... и Benmansour, A. (2007). Полная последовательность генома патогена рыб Flavobacterium psychrophilum. Nature biotechnology, 25(7), 763-769.
- ^ abcdef Cipriano, RC, & Holt, RA (2005). Flavobacterium psychrophilum, причина бактериальной холодноводной болезни и синдрома мальков радужной форели. Министерство внутренних дел США, Геологическая служба США, Национальная лаборатория исследований здоровья рыб.
Внешние ссылки
- Типовой штамм Flavobacterium psychrophilum в BacDive — базе метаданных бактериального разнообразия
