stringtranslate.com

Селеномонада

Члены рода Selenomonas (подвижные серповидные бактерии в целом) тривиально называются селеномонадами. Род Selenomonas представляет собой группу подвижных серповидных бактерий и включает виды, живущие в желудочно - кишечном тракте животных , в частности жвачных . Ряд более мелких форм, обнаруженных с помощью светового микроскопа, сейчас находятся в культуре, но многие, особенно крупные селеномонады, не находятся в ней из-за их прихотливых и не полностью известных требований к росту.

Окраска по Граму

Семейство Veillonellaceae было переведено из порядка Eubacteriales в новый порядок Selenomonadales в новом классе Negativicutes . [3] Несмотря на то, что большинство представителей Bacillota окрашиваются по Граму положительно и их тривиально называют «грамположительными с низким содержанием ГЦ» ( ср. типы бактерий ), представители Negativicutes окрашиваются по Граму отрицательно и обладают двойным бислоем. [3]

Теперь этот перенос, по-видимому, был ошибочным. [4] При дальнейшем изучении селеномонады, по-видимому, являются представителями Clostridia .

Этимология

Этимология названия Selenomonas происходит от древнегреческого существительного selênê (σελήνη), означающего луну, связующего -o- и существительного monas (μόνας), которое в микробиологии стало означать бактерию. [2] Название Selenomonas просто относится к профилю этого организма в форме полумесяца, а не к химическому элементу селену . Уникальная морфология клеток некоторых крупных селеномонад (с ее сворачиванием клеточной мембраны позади жгутиков) указывает на двустороннюю симметрию вдоль длинной оси — необычное свойство для прокариот.

История и описание

Литература о селеномонадах берет свое начало в XIX веке и даже раньше, поскольку особенности и движения живых (тогда еще не классифицированных) серповидных микроорганизмов из человеческого рта были впервые описаны Антони ван Левенгуком в 1683 году. [5] В последние годы серповидный организм, наблюдаемый в желудках жвачных животных, описывался по-разному:

Как можно установить из вышеприведенной номенклатуры , род Selenomonas представляет собой захватывающую историю научного открытия, включающую размещение, а затем повторное размещение в классификационной систематике, колеблясь между царствами животных и бактерий. В ранних описаниях он считался простейшим и поэтому на некоторое время получил название Selenomastix .

Наиболее морфологически интересными представителями селеномонад, несомненно, являются крупные подвижные полумесяцы, обнаруженные в теплой анаэробной, богатой питательными веществами микроэкосистеме, представленной рубцом жвачных животных , слепой кишкой морской свинки ( S. palpitans ) и даже карманами в деснах человека ( S. sputigena ). В иллюстрированном атласе организмов рубца овец Мойра и Массона их организмы под номерами 4 и 5 представляют две формы крупных селеномонад. [10] Эти полумесяцы живут лишь короткое время под световым микроскопом, но в течение этого времени демонстрируют замечательное «кувыркающееся» движение, производимое одним (или двумя — во время деления клетки) жгутиками, исходящими из преломляющего базального тельца на вогнутой стороне, которое впервые было описано Вудкоком и ЛаПейджем, позднее изучено Лесселем и Бридом (с фотомикрографическим приложением от CF Robinow), [11] а затем Джейнсом, который (ошибочно) интерпретировал его как « блефаропласт ». [12] [13]

Крупные формы Selenomonas из обогащенной жидкости рубца овцы после фиксации альдегидом. Фазовый контраст 100x масляная имм., электронная вспышка. Показаны скрученные жгутики и темная линейная область вдоль вогнутой стороны в области прикрепления жгутиков.

Годы спустя препараты нативного содержимого рубца были впервые исследованы с помощью просвечивающей электронной микроскопии тонких срезов, негативных окрасок и реплик замороженных переломов. [14] [15] и многие причины прежней путаницы были прояснены. Было обнаружено, что «жгутик» совершенно не связан со жгутиком инфузорийных простейших, а состоит из «пучка» многочисленных жгутиков бактериального типа (каждый из которых демонстрирует 11-кратную симметрию субъединиц), скрученных сразу за пределами тела клетки в спиральные пучки, образуя прочные органы движения. Большие полумесяцы (которые лучше описать как «бобовидные») имеют жгутики, которые совершенно иначе вставлены в вогнутую сторону клетки, чем у более мелких видов Selenomonas . У мелких селеномонад довольно мало отдельных жгутиков, вставленных в продольный ряд вдоль вогнутой стороны, тогда как у крупных селеномонад их гораздо больше, они вставлены в круговой участок клеточной мембраны на вогнутой стороне в плотно упакованном (гексагональном) узоре, каждый жгутик вставлен в пулеобразную структуру на клеточной мембране. Еще одной интересной особенностью является преломляющее тело, расположенное под массивным пучком жгутиков, характеризующим большие полумесяцы. Морфологически оно не связано с реснитчатым блефаропластом (структура, связанная с центриолями "9+2", обнаруженная у криптогамов, таких как цикадовые, гинкго билоба и водоросли, например, эвглена и хламидомонада ). Эту связанную со жгутиками структуру, наблюдаемую у большой селеномонады, возможно, лучше всего можно описать как «базальный мешок», образованный инвагинацией (складыванием) области « полярной органеллы » бактериальной клеточной мембраны в середине вогнутой стороны организма, так что она лежит прямо за жгутиками. Похоже, что это уникально для прокариот, изученных до сих пор, поскольку у других бактерий, обладающих полярными органеллами, эта структура расположена рядом и вокруг оснований вставки жгутиков в клеточной мембране, но никогда не лежит позади них в цитоплазме, как в случае большой селеномонады. Большие полумесяцы с их уникальной морфологией все еще представляют много загадок в своей систематике. Уже из ультраструктурных признаков ясно, что род Selenomonas , скорее всего, является искусственной классификацией, объединяющей, возможно, неродственные организмы, просто из-за их общего обладания серповидной морфологией и своеобразного расположения вставки жгутика. Успешные попытки поддерживать большие полумесяцы в непрерывной культуре в течение коротких сроков были описаны Принсом [16].но долгосрочное культивирование пока не представляется возможным. Генетическое секвенирование больших полумесяцев должно предоставить необходимую информацию для лучшего понимания и классификации этих организмов.

Рисунок сагиттального продольного ультратонкого среза неопознанной крупной селеномонады из жидкости рубца овцы (который, по-видимому, близко соответствует описаниям S. palpitans ).

Что касается мелких селеномонад, исследования ожирения показывают, что S. noxia может быть индикатором изменений в микробной экологии полости рта и может быть напрямую или косвенно связана с ожирением. [17]

Филогения

Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих постоянное место в номенклатуре (LPSN) [2] и Национальном центре биотехнологической информации (NCBI) [18].

Нераспределенные виды:

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Фон Проважек, С. (1913). «Zur Parasitologie von Westafrika» [Паразитология Западной Африки]. Zentralblatt für Bakteriologie, Parasitenkunde, Infektionskrankheiten und Hygiene, Abteilung I. 7 (1/2): 32–36.
  2. ^ abc JP Euzéby. "Selenomonas". Список названий прокариот со стоянием в номенклатуре (LPSN) . Получено 9 сентября 2022 г.
  3. ^ ab Marchandin, H.; Teyssier, C.; Campos, J.; Jean-Pierre, H.; Roger, F.; Gay, B.; Carlier, J. -P.; Jumas-Bilak, E. (2009). "Negativicoccus succinicivorans gen. nov., sp. nov., изолированный из клинических образцов человека, исправленное описание семейства Veillonellaceae и описание Negativicutes classis nov., Selenomonadales ord. nov. и Acidaminococcaceae fam. nov. в бактериальном типе Firmicutes". Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 60 (6): 1271–1279. doi : 10.1099/ijs.0.013102-0 . PMID  19667386.
  4. ^ Ютин Н., Гальперин М.Ю. (2013). «Геномное обновление филогении клостридий: грамотрицательные спорообразующие и другие неуместные клостридии». Environ Microbiol . 15 : 2631–41. doi :10.1111/1462-2920.12173. PMC 4056668. PMID  23834245 . 
  5. ^ Добелл, К. (1932). Энтони ван Левенгук и его «маленькие животные». Нью-Йорк, Харкорт, Брейс и компания.
  6. ^ Сертес, А. (1889). «Примечание к микроорганизмам в мире жвачных животных». Бык. Соц. Зоол. Франция . 14 : 70–73.
  7. ^ Вудкок, Х. М. и Г. Лапаж (1914). «О замечательном типе протистового паразита». Quarterly Journal of Microscopical Science . 59 : 431–458.
  8. ^ MacDonald, JB Madlener, EM & Socransky, SS (1959). «Наблюдения за Spirillum sputigenum и его связью с видами Selenomonas с особым акцентом на жгутикование». J. Bacteriol . 77 (5): 559–565. doi : 10.1128/JB.77.5.559-565.1959. PMC 290421. PMID  13654218. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  9. ^ Wenyon, CM (1926). Протозоология, т. 1 .
  10. ^ Moir, RJ & Masson, MJ (1952). «Иллюстрированная схема микроскопической идентификации микроорганизмов рубца овец». J. Pathol. Bacteriol . 64 (2): 343–350. doi :10.1002/path.1700640210. PMID  14946656.
  11. ^ Лессель, Э. Ф. младший и Брид, Р. С. (1954). «Selenomonas Boskamp, ​​1922. Род, включающий виды, демонстрирующие необычный тип жгутикования». Bacteriol. Rev. 18 ( 3): 165–169. doi : 10.1128/MMBR.18.3.165-169.1954. PMC 180798. PMID  13189856. 
  12. ^ Jeynes, MH (1955). "Таксономическое положение рода Selenomonas (фон Проважек). Nature . 176 (декабрь): 1077. Bibcode : 1955Natur.176.1077J. doi : 10.1038/1761077a0 . S2CID  4165067.
  13. ^ Jeynes, MH (1956). «Анализ рода Selenomonas в отношении его переноса в Protozoa». Международный бюллетень бактериологической номенклатуры и таксономии . 6 (2): 53–59. doi : 10.1099/0096266X-6-2-53 .
  14. ^ Chalcroft JP; Bullivant S & Howard BH (1973). «Ультраструктурные исследования Selenomonas ruminantium из рубца овец». Журнал общей микробиологии . 79 (1): 135–146. doi : 10.1099/00221287-79-1-135 . PMID  4773919.
  15. ^ Kingsley VV & Hoeniger JFM (1 декабря 1973 г.). «Рост, структура и классификация Selenomonas». Bacteriological Reviews . 37 (4): 479–521. doi :10.1128 / MMBR.37.4.479-521.1973. PMC 413832. PMID  4129090. 
  16. ^ Prins, RA (1971). «Характеристики выделения, культивирования и ферментации Selenomonas ruminantium var. bryanti var. n. из рубца овец». J. Bacteriol . 105 (3): 820–825. doi : 10.1128/JB.105.3.820-825.1971. PMC 248505. PMID  4323298. 
  17. ^ JM Goodson, D. Groppo, S. Halem1 и E. Carpino (2009). «Является ли ожирение бактериальным заболеванием полости рта?». Journal of Dental Research . 88 (6): 519–523. doi :10.1177/0022034509338353. PMC 2744897. PMID 19587155.  NIHMSID NIHMS131569. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  18. ^ Sayers; et al. "Selenomonas". База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Получено 9 сентября 2022 г.
  19. ^ "The LTP" . Получено 20 ноября 2023 г. .
  20. ^ "Дерево LTP_all в формате newick" . Получено 20 ноября 2023 г.
  21. ^ "LTP_08_2023 Release Notes" (PDF) . Получено 20 ноября 2023 г.
  22. ^ "GTDB release 08-RS214". База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 г.
  23. ^ "bac120_r214.sp_label". База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 г.
  24. ^ "История таксона". База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 г.