Peptidiphaga gingivicola — это грамположительная , не образующая спор бактерия в форме кокка . [2] Кокки имеют сферическую и, как правило, круглую форму. Кокки различаются по их группировкам, которые могут варьироваться от цепочек, групп или гроздей, похожих на виноград. [3] Было обнаружено, что Peptidiphaga gingivicola растет группами по 2-5 кокков диаметром от 0,2 до 0,9 мм. [2] Рост наблюдался при культивировании в анаэробных условиях при температуре от 33 до 40 градусов по Цельсию на агаре с кровяными бруцеллами в течение 4 дней. [2] Peptidiphaga gingivicola была выращена у пациентов с пародонтозом , в первую очередь вызванным образованием бактериального налета на деснах и зубах полости рта. [2] Известно, что этот микроб расщепляет пептиды десны, вызывая повреждение тканей и кариес , что приводит к серьезным последствиям для здоровья полости рта. [2]
Peptidiphaga gingivicola принадлежит к семейству бактерий Actinomycetaceae и находится на ветви дерева без названных членов, поэтому его можно идентифицировать как новый вид рода Peptidiphaga. [2] Peptidiphaga происходит от термина « пептид », который представляет собой короткие цепи аминокислот , и греческого корня « phago », означающего пожиратель, что можно перевести как « пожиратель пептидов ». Название вида указывает на местонахождение микроба , где gingivicola происходит от латинского корня «gingiva», указывающего на « десну » полости рта, и латинского корня «cola», указывающего на «обитателя». Таким образом, Peptidiphaga gingivicola можно интерпретировать как «поедающий пептиды обитатель десны». [2]
Peptidiphaga gingivicola была впервые идентифицирована Биллом и соавторами в 2017 году у пациента с пародонтозом с помощью широко используемого процесса секвенирования генома 16S рРНК . [2] Метод секвенирования гена 16S рРНК широко используется в области биоинформатики для характеристики бактерий из-за наличия РНК в большинстве бактерий и архей . [4] Бактерия Peptidiphaga gingivicola является штаммом BA112 и лучше всего растет в анаэробных условиях. [5] Чашки с кровяным агаром воспроизводят анаэробные условия и использовались для выделения ДНК через буфер и равномерного распределения с использованием стеклянных шариков. [2] Затем образец 16S рРНК был амплифицирован с помощью ПЦР с использованием бактериальных праймеров и очищен для удаления любых некодирующих областей, таких как терминаторы красителя. [6] Затем амплифицированная ДНК была разбита на более мелкие части для считывания с помощью метода секвенирования по Сэнгеру . [7] После удаления нефункциональной ДНК , среди шести серий перекрывающихся последовательностей были обнаружены две копии повторов рРНК . [2] Более того, принимая во внимание две ошибки сборки, были установлены три окончательных перекрытия, которые использовались для определения филогении и таксономии микроба . [2] Филогенетические родственники были идентифицированы посредством сравнения базы данных BLAST с результатами 1438 п.н. 16S рРНК . [2]
Клон Actinobaculum sp. (7BB627), представитель рода Actinobaculum , является некультивируемым родственником Peptidiphaga gingivicola . Филогенетический анализ с помощью секвенирования генома 16S рРНК идентифицирует клон Actinobaculum sp. как наиболее близкий родственный вид, принадлежащий к тому же роду , что и Peptidiphaga gingivicola . [2] Микроб был впервые обнаружен в 2010 году в полости рта здоровых людей при изучении бактериального разнообразия. [8]
Actinomyces oral taxon 848 — это неназванный культивируемый изолят, идентифицированный в 2010 году во время создания базы данных микробиома ротовой полости человека. [9] Секвенирование генома 16S рРНК и филогенетическое дерево, созданное путем конкатенационных выравниваний, идентифицируют Actinomyces oral taxon 848 как еще один близкий родственный вид Peptidiphaga gingivicola , идентифицированный в том же роде. Actinomyces — это порядок в классе Actinobacteria , известный своей способностью расщеплять органические соединения . [9]
Actinobaculum massiliense — анаэробная , грамположительная палочка , не образующая споры , представитель типа Actinobacteria , относящаяся к порядку Actinomycetales . Впервые она была выделена в 2002 году из мочи пожилой женщины с повторной инфекцией мочевыводящих путей . [10] Было отмечено, что Actinobaculum massilense вызывает повторную устойчивость к различным антибиотикам . [10]
Филогенетический анализ показал, что ближайшим родом к Peptidiphaga gingivicola является род Actinobaculum и недавно обнаруженный род Actinotignum , оба рода были впервые идентифицированы в начале 2000-х годов. [11] Peptidiphaga gingivicola является первым идентифицированным видом в роде Actinomycetaceae , а Actinobaculum massiliense является ближайшим названным видом в соседнем роде. [2] Метод филогенетического сравнения, использованный в исследовании Билла, включал выравнивание последовательности генома 16S рРНК . [2] Процесс объединения нескольких выравниваний последовательностей в одно выравнивание, процесс, известный как «конкатенационные выравнивания», также использовался для сравнения с другими известными видами. [12] Сравнение средней идентичности аминокислот (AAI) в трех уникальных регионах «сцепленного выравнивания» и предсказанных деревьев с использованием BLAST дало те же результаты, где Peptidaphaga gingivicola была сгруппирована в диапазонах в топологии дерева Actinobaculum massiliense . [2] Средняя идентичность аминокислот — это значение, которое обеспечивает сравнение двух последовательностей на предмет того, насколько похожи их аминокислотные последовательности по сравнению друг с другом. [13] Штамм типа BA114 является репрезентативным для ранее упомянутого Actinobaculum massiliense ; он показал 90% сходства в базе данных BLAST с Peptidiphaga gingivicola. [2] Средняя идентичность аминокислот (AAI) между наиболее близкими соответствиями Peptidiphaga gingivicola , которые включают BA114 ( Actinobaculum massiliense ) и Actinobaculum sp., составила 98,51%. [2]
Peptidiphaga gingivicola относится к роду Actinomycetaceae и обитает в полости рта , в частности под деснами или десной . [2] В исследовании под названием « Выращивание Peptidiphaga gingivicola из поддесневого налета : первый представитель нового рода Actinomycetaceae » было обнаружено, что изолят микроба хорошо рос в анаэробной среде, но плохо рос в окружающем воздухе. [2] Максимальная скорость роста наблюдалась в диапазоне температур от 33°C до 40°C, а оптимальный pH для роста составлял 6-7,0. [2]
Рост актинобактерий обычно включает расширение их кончиков и образование гиф , которые разветвляются. [14] Эти микробы размножаются путем споруляции из мицелия , который они производят. [14] Однако Peptidiphaga gingivicola является исключением из этой тенденции, поскольку они не образуют спор . [2] Более того, большинство актинобактерий , таких как Peptidiphaga gingivicola, являются хемогетеротрофными и, следовательно, могут использовать разнообразный набор источников питания. [14]
Окрашивание по Граму показывает, что Peptidiphaga gingivicola — это грамположительные кокки , растущие группами из нескольких клеток. [2] Актинобактерии, включая Peptidiphaga gingivicola, выглядят коническими и компактными с сухой поверхностью на питательных средах и часто бывают кожистыми. [15] В исследовании « Выращивание Peptidiphaga gingivicola из поддесневого налета : первый представитель нового рода Actinomycetaceae » Peptidiphaga gingivicola инкубировали в кровяном агаре в течение 6 дней. [2] После четырех дней инкубации были видны колонии . [2] В частности , колонии были грязно-белого цвета и блестели. [2] Они выглядели круглыми и приподнятыми с небольшим углублением наверху и, казалось, имели гладкую текстуру. [2] Примерно после пяти дней инкубации колонии начали казаться восковидными и твердыми. [2] На основании наблюдений было также установлено, что образовавшиеся колонии не являются гемолитическими , а их диаметр составляет около 0,2–0,9 мм. [2]
Peptidiphaga gingivicola метаболизирует аминокислоты, включая Ala , Arg , Gly , His , Leu , Pro , Ser , Tyr и иногда Phe . [2] Химические тесты подтверждают, что Peptidiphaga gingivicola производит ацетоин , кислую фосфатазу , аланил - фенилаланил - пролин- ариламидазу и нафтол-AS-BI-BD-фосфогидролазу. [2] Кроме того, исследование «Выращивание Peptidiphaga gingivicola из поддесневого налета: первый представитель нового рода Actinomycetaceae » показало , что активность лейцил - глицин - ариламидазы у микроба была переменной . [ 2 ] В результате было сделано предположение , что Peptidiphaga gingivicola производит эти ферменты , чтобы помочь расщепить белки, состоящие из упомянутых ранее аминокислот .
Кроме того, имеется множество доказательств того, что микроб не использует углеводы для получения энергии. [2] В том же исследовании « Выращивание Peptidiphaga gingivicola из поддесневого налета : первый представитель нового рода Actinomycetaceae » было подтверждено, что углеводные субстраты , включая арабинозу , фукозу , маннозу , D- арабит , глюкозу , гликоген , лактозу , мальтозу , маннит , рибозу, сахарозу , ксилозу , желатин , глутаминовую кислоту , мелезитозу , мелибозу , пуллулан , раффинозу , сорбитал , тагатозу , трегалозу и аминокислоту валин , не использовались микробом. [2] Было проведено несколько других химических тестов , и результаты были отрицательными для уреазы , эскулина , восстановления нитрата , индола , каталазы , A- и B- галактозидазы , A- и B- Глюкозидаза , химотрипсин , фукозидаза , щелочная фосфатаза , A- и B-маннозидаза, аргининдигидролаза , B - галактозидаза - 6 - фосфат , B - глюкуронидаза , цистин ариламидаза , эстераза , эстераза липаза , глицил - триптофан ариламидаза , гидролиз гиппурата , липаза , метил - B D- глюкопиранозидное подкисление , N-ацетил-B-глюкозаминидаза , пиразинамидаза , пиролидонилариламидаза и трипсин . [2] В целом, подразумевается, что Метаболизм Peptidiphaga gingivicola ограничен, поскольку он не вырабатывает многие из ключевых ферментов, необходимых для метаболических процессов, обычно наблюдаемых в других организмах, таких как липаза , фермент, отвечающий за расщепление липидов . [16] Следовательно, Peptidiphaga gingivicola ограничена аминокислотами в качестве источника питательных веществ . [2]
Peptidiphaga gingivicola — один из многих видов бактерий , обитающих в полости рта человека. [2] Многие виды бактерий , обитающих в полости рта человека, еще не были культивированы , что может быть проблемой, поскольку существуют доказательства, подтверждающие связь между некультивируемыми штаммами бактерий и заболеванием. [2] Одним из состояний, на которые следует обратить внимание, является пародонтит , который включает взаимодействие между клетками -хозяевами млекопитающих и бактериями, живущими под десной , о которых у нас нет информации. [2] Таким образом, культивирование Peptidiphaga gingivicola может служить воротами в бактериальный мир, существующий в полости рта. [2] Узнав больше о популяциях бактерий, находящихся в полости рта, можно лучше понять процессы заболевания, которые включают взаимодействие бактерий и клеток-хозяев, как это представлено при заболевании пародонта . [2]
Кроме того, актинобактерии, такие как Peptidiphaga gingivicola, могут вырабатывать специфические соединения, которые играют роль в лечении рака. [17] Не говоря уже о том, что более 65% антибиотиков, используемых в медицине, были получены из актинобактерий . [18]
Актинобактерии также могут преобразовывать недоиспользуемые сельскохозяйственные и городские отходы в полезные химические продукты с помощью нескольких биологических механизмов . [19] Актинобактерии могут расщеплять многие токсичные соединения, включая пестициды, загрязняющие почву. [19] Некоторые штаммы актинобактерий стимулируют рост растений и устойчивость к болезням , защищая растения от фитопатогенов. [20] Таким образом, актинобактерии могут быть полезны в биологическом контроле . [20]