Burkholderia — род Pseudomonadota , патогенные представители которого включают комплекс Burkholderia cepacia , который поражает людей, и Burkholderia mallei , вызывающий сап , заболевание, которое встречается в основном у лошадей и родственных им животных; Burkholderia pseudomallei , возбудитель мелиоидоза ; и Burkholderia cepacia , важный патоген легочных инфекций у людей с муковисцидозом (МВ). [3] Вид Burkholderia также встречается в морской среде. SI Paul et al. (2021) [4] выделили и охарактеризовали Burkholderia cepacia из морских губок острова Сен-Мартен в Бенгальском заливе , Бангладеш . [4]
Название рода Burkholderia (ранее часть Pseudomonas ) относится к группе практически вездесущих грамотрицательных , облигатно аэробных , палочковидных бактерий, которые подвижны с помощью одного или нескольких полярных жгутиков , за исключением Burkholderia mallei , которая неподвижна. [4] Члены, принадлежащие к роду, не производят чехлов или простек и способны использовать поли-бета-гидроксибутират (ПГБ) для роста. Род включает как животных, так и растительных патогенов , а также некоторые экологически важные виды. В частности, B. xenovorans (ранее называвшийся Pseudomonas cepacia, затем B. cepacia и B. fungorum ) известен своей каталазоположительностью (поражает пациентов с хроническим гранулематозным заболеванием ) и своей способностью разлагать хлорорганические пестициды и полихлорированные бифенилы . Консервативная структура РНК мотива анти-hemB РНК обнаружена у всех известных бактерий этого рода. [5]
Из-за устойчивости к антибиотикам и высокого уровня смертности от связанных с ними заболеваний B. mallei и B. pseudomallei считаются потенциальными агентами биологической войны , поражающими домашний скот и людей.
Род был назван в честь Уолтера Х. Буркхолдера , фитопатолога из Корнелльского университета . Первые виды, помещенные в род, были перенесены из Pseudomonas на основе различных биохимических тестов. [1] [2]
До недавнего времени род Burkholderia включал все виды Paraburkholderia . [6] Однако род Paraburkholderia филогенетически отличается и может быть отличен от всех видов Burkholderia на основе молекулярных признаков, которые уникальны для каждого рода. [7]
Виды Burkholderia образуют монофилетическую группу в пределах порядка Burkholderiales семейства Betaproteobacteria . [4] В настоящее время 48 валидно названных видов можно отличить от родственных родов (например, Paraburkholderia ) и всех других бактерий по сохранившимся сигнатурным инделям в различных белках. [7] Эти индели представляют собой исключительное общее происхождение, общее для всех видов Burkholderia .
Род имеет три отдельных монофилетических кластера. Одна группа состоит из всех видов, принадлежащих к комплексу Burkholderia cepacia , другая клада включает B. pseudomallei и близкородственные виды, а последняя клада охватывает большинство фитогенных видов в пределах рода, включая B. glumae и B. gladioli . [7] Сохранившиеся сигнатурные индели специфичны для каждой из этих подгрупп в пределах рода, что помогает разграничивать членов этого чрезвычайно большого и разнообразного рода. [7] [8]
В последнее время исследования видов Burkholderia изучили ряд тем и характеристик, включая метаболическую реакцию на антибиотики, контактно-зависимые взаимодействия между бактериальными сообществами и геномный потенциал для получения полезных продуктов. [9] [10] [11]
У видов Burkholderia некоторые антибиотики, такие как триметоприм , как было показано, индуцируют и повышают большую часть метаболома , индуцируя более 100 молчащих кластеров генов вторичных метаболитов у Burkholderia thailandensis . [9] Эти глобальные активаторы могут быть использованы в качестве источника для исследования того, как метаболомы патогенных видов бактерий реагируют на антибиотиковый стресс и как виды бактерий могут варьироваться в ответ на них. [9] Было показано, что близкородственные виды Burkholderia , ассоциированные с муковисцидозом, реагируют на триметоприм с различными уровнями экспрессии различных вторичных метаболитов , что подчеркивает персонализированную природу метаболомики у родственных бактериальных штаммов. [12]
Исследования, сосредоточенные на межбактериальной сигнализации с использованием Burkholderia, показали, что контактно-зависимое ингибирование роста играет важную роль в посредничестве между клетками, особенно в B. thailandensis . [10] При этом взаимодействии клетки выделяют белковые токсины в окружающую среду, и только те, у которых есть соответствующий защитный белок (обычно бактерии того же штамма), не будут испытывать ингибирования своего роста или погибнут. Кроме того, клетки-реципиенты, у которых есть соответствующий белок, затем претерпевают изменения в экспрессии генов и фенотипе, что способствует формированию сообщества в форме биопленок . Это происходит даже если клетка-реципиент не была того же бактериального штамма, что подчеркивает важность этой системы. [10] Гены, кодирующие белковые токсины и остальную часть контактно-зависимой системы ингибирования, могут стать мобильными в форме транспозона , который может передаваться между клетками и имеет решающее значение для коммунального аспекта системы. [13] Таким образом, контактно-зависимая сигнализация играет важную роль в бактериальном самораспознавании и формировании сообщества. [10] [13]
Виды Burkholderia , как было показано, являются потенциальным источником полезных продуктов, таких как противомикробные препараты и биосурфактанты . [11] [14] Наряду с родственным родом Pseudomonas , Burkholderia может синтезировать особый класс биосурфактантов, называемых рамнолипидами . Рамнолипиды, синтезируемые Burkholderia, имеют отличающиеся химические характеристики (по сравнению с синтезируемыми Pseudomonas ) и, таким образом, имеют потенциал для новых применений. [14] [15]
Список видов: [16]