stringtranslate.com

Буркхольдерия гладиолусная

Burkholderia gladioli — вид аэробных грамотрицательных палочковидных бактерий [1] , вызывающих заболевания как у людей, так и у растений. Он также может жить в симбиозе с растениями и грибами [2] и встречается в почве, воде, ризосфере и в микробиоме многих животных. Ранее он был известен как Pseudomonas marginata .

Burkholderia gladioli синтезирует несколько ингибирующих веществ, среди которых гладиолин , кислота бонгкрека , энацилоксин и токсофлавин . [3] [4] [5] [6] Эти молекулы могут участвовать в антагонистических взаимодействиях с другими микробами в среде, где они растут. [7] Одна патоварианта , растущая на мякоти кокоса , вырабатывает разрушающий митохондрии токсин кислота бонгкрека , которая может вызвать смертельное отравление у людей.

Номенклатура

Представители рода Burkholderia ранее классифицировались как Pseudomonas , но Burkholderia был одним из семи родов, которые возникли, когда Pseudomonas был разделен на основе различий рРНК . [8] Burkholderia gladioli тесно связан с представителем комплекса Burkholderia cepacia и часто ошибочно принимается за него . Он включает десять близкородственных видов, все из которых являются фитопатогенами.

Burkholderia gladioli делится на несколько патоваров : [9]

Этимология

Род Burkholderia назван в честь ученого Уолтера Х. Буркхолдера , который обнаружил в кожуре лука организм, связанный с заболеванием. [11]

Гладиолусы относятся к роду растений Gladiolus , которые выращиваются в декоративных целях по всему миру, и где грибок может вызвать гниение. [12] Цветок назван гладиолусом («маленький меч») от gladius («меч») из-за формы листьев.

Идентификация

Burkholderia — подвижные грамотрицательные палочки, которые могут быть прямыми или слегка изогнутыми. Они аэробны, каталазоположительны, уреазоположительны, неспорообразующие. Они растут на агаре Макконки , но не ферментируют лактозу. Burkholderia gladioli можно отличить от других Burkholderia , поскольку они оксидазоотрицательны [1]. B. gladioli индолотрицательны, нитратотрицательны и лизиндекарбоксилирование отрицательно. [13]

На молекулярном уровне ПЦР может использоваться для различения разных видов Burkholderia . По словам Фуруйи и др., ген рибосомальной РНК является высококонсервативным и универсально распространенным во всех живых существах, и поэтому разница в последовательностях ДНК между генами 16S и 23S рРНК может использоваться для различения видов. [14]

Праймеры , используемые для амплификации области 16S–23S в геноме B. gladioli , следующие: GLA-f 5'-(CGAGCTAATACCGCGAAA)-3' и GLA-r 5'-(AGACTCGAGTCAACTGA)-3'. Использование этих праймеров для ПЦР приводит к получению ампликона размером приблизительно 300 п.н. [14]

Все представители рода Burkholderia имеют многорепликонные геномы. Они способны сохранять гены «необходимого домашнего хозяйства» на самой большой хромосоме. Эта самая большая хромосома имеет одну точку начала репликации. Порядок генов и состав GC также сохраняются. Представители рода Burkholderia способны захватывать и удерживать чужеродную ДНК. Чужеродную ДНК можно обнаружить, просматривая нетипичные области контекста GC. Один из первых сегментов чужеродной ДНК, обнаруженных таким образом, закодирован для вирулентности. [1]

Геном B. gladioli состоит из 6 основных носителей генетической информации: двух хромосом и четырех плазмид. Весь геном составляет 9,06 Мб (миллионов оснований), при этом 89,64% генома – включая некодирующие регионы – приходится на две хромосомы. [15]

Характеристики

Все виды рода Burkholderia , за исключением B. mallei , демонстрируют форму подвижности, когда находятся во взвешенном состоянии в жидкости. Будучи грамотрицательными, B. gladioli не окрашиваются комплексом кристаллического фиолетового и йода, но будут контрастно окрашены в красный цвет сафранином. Оптимальная температура роста на пластинке питательного агара составляет 30–35 °C. Род Burkholderia (включая B. gladioli ) демонстрирует значительное разнообразие метаболизма углеводов и других органических соединений. B. gladioli способен к большему количеству кислот, чем типично для его рода.

Патология

В растениях

Растение гладиолуса, привитое B. gladioli

B. gladioli был идентифицирован как фитопатоген в луке , гладиолусе , ирисе , и вместе с Burkholderia glumae поражает рис . Первоначально было описано, что он вызывает гниение клубнелуковиц гладиолуса. Луковицы могут намокнуть и загнить.

Некоторые другие распространенные симптомы зараженных растений можно увидеть на листьях. Листья содержат коричневые поражения, и они могут стать водянистыми. Другие симптомы - увядание и/или гниение корней, стеблей и лепестков. B. gladioli также был идентифицирован как возбудитель побурения листовых влагалищ у гладиолусов и лука. Иногда все растение гниет. [2]

Одно из распространенных заболеваний растений, вызываемое B. gladioli , называется парша. Ее можно увидеть на клубнелуковицах гладиолусов в виде водянистых коричневых пятен, обведенных желтым. Со временем они могут стать полыми и окруженными корками. Если корки отваливаются, они оставляют после себя полости или повреждения. [16]

У людей

B. gladioli у людей является оппортунистическим патогеном , который является важным агентом для внутрибольничных инфекций. Недавно он появился как серьезный патоген у пациентов с муковисцидозом , вызывая тяжелые легочные инфекции. [2] Хотя это все еще довольно редкий патоген, его присутствие связано с плохим прогнозом . Он также колонизировал дыхательные пути пациентов с гранулематозным заболеванием. У пациентов с трансплантацией легких инфекция может быть фатальной, поскольку в результате у пациентов развилась бактериемия и стерильные раневые инфекции. [17]

Темпе бонгкрек , разновидность темпе, приготовленная с кокосом, восприимчива к заражению B. gladioli pathovar. cocovenenans . Зараженный темпе бонгкрек может содержать смертельные количества высокотоксичной кислоты бонгкрек и токсофлавина . [ необходима цитата ]

B. gladioli был причастен к гибели 75 человек в 2015 году в Мозамбике , которые употребили домашнее пиво, приготовленное из кукурузной муки, зараженной этой бактерией. [18]

В течение 3-летнего периода исследования неонатального и нозокомиального сепсиса у 14 пациентов (из примерно 3784) были выявлены изолированные положительные колонии B. gladioli из культур крови. В течение этого времени симптомы сепсиса, вызванного инфекцией B. gladioli, включали врожденную лейкемию, пневмонию и несколько других нарушений дыхания. Уровень смертности в 7% связан с инфекциями B. gladioli , присутствующими во время исследования. [19]

Факторы вирулентности

Первичная система, ответственная за заболевание, вызванное Burkholderia gladioli, представляет собой путь секреции второго типа . [20]  Эксперимент, проведенный Чоудхури и Хайнеманном, показал, что шесть штаммов B. gladioli , которые были авирулентными, все еще содержали способность к ингибированию роста грибов, не имея характеристик деградации тканей грибов. Это привело их к мысли, что генетические факторы, которые заставляют микроб обладать способностью вызывать полостное заболевание внутри организма, можно отделить от факторов, которые ингибируют рост мицелия внутри указанных грибов. [20]

Ссылки

  1. ^ abc Coenye T, Vandamme P (2007). Burkholderia: молекулярная микробиология и геномика. Horizon Bioscience . Horizon Bioscience. ISBN 978-1-904933-28-1.
  2. ^ abc Стоянова М, Павлина И, Мончева П, Богатцевска Н (март 2007 г.). «Биоразнообразие и распространенность видов Burkholderia». Биотехнология и биотехнологическое оборудование . 21 (3): 306–310. doi : 10.1080/13102818.2007.10817465 .
  3. ^ Song L, Jenner M, Masschelein J, Jones C, Bull MJ, Harris SR и др. (июнь 2017 г.). «Открытие и биосинтез гладиолина: антибиотик Burkholderia gladioli с многообещающей активностью против Mycobacterium tuberculosis». Журнал Американского химического общества . 139 (23): 7974–7981. doi : 10.1021/jacs.7b03382 . PMID  28528545.
  4. ^ Subík J, Behún M (апрель 1974). «Влияние бонгкрековой кислоты на рост и метаболизм нитчатых грибов». Архив Mikrobiologie . 97 (1): 81–88. Bibcode : 1974ArMic..97...81S. doi : 10.1007/BF00403048. PMID  4857952. S2CID  11639700.
  5. ^ Росс С, Опель В, Шерлах К, Хертвек С (декабрь 2014 г.). «Биосинтез противогрибковых и антибактериальных поликетидов Burkholderia gladioli в кокультуре с Rhizopus microsporus». Mycoses . 57 (Suppl 3): 48–55. doi : 10.1111/myc.12246 . PMID  25250879.
  6. ^ Furuya N, Iiyama K, Shiozaki N, Matsuyama N (1997). «Фитотоксин, продуцируемый Burkholderia gladioli». Журнал факультета сельского хозяйства Университета Кюсю . 42 : 33–37. doi : 10.5109/24188 .
  7. ^ Марин-Севада В., Муньос-Рохас Х., Кабальеро-Мелладо Х., Маскаруа-Эспарса М.А., Кастаньеда-Лусио М., Карреньо-Лопес Р. и др. (2012). «Антагонистические взаимодействия между бактериями, населяющими ананас». Прикладная экология почв . 61 : 230–235. Бибкод : 2012AppSE..61..230M. doi :10.1016/j.apsoil.2011.11.014.
  8. ^ Prescott LM, Harley JP, Klein DA (2005). «Бактерии: протеобактерии». Микробиология (6-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill. С. 482–483. ISBN 978-0-07-295175-2.
  9. ^ Jiao Z, Kawamura Y, Mishima N, Yang R, Li N, Liu X, Ezaki T (2003). «Необходимость дифференциации штаммов Burkholderia gladioli, продуцирующих летальные токсины, которые вызывают тяжелые пищевые отравления: описание B. gladioli pathovar cocovenenans и исправленное описание B. gladioli». Микробиология и иммунология . 47 (12): 915–925. doi : 10.1111/j.1348-0421.2003.tb03465.x . PMID  14695441.
  10. ^ NCBI : Burkholderia gladioli pv. cocovenerans (без ранга)
  11. ^ "Genus burkholderia". LPSN - Список названий прокариот, имеющих место в номенклатуре . DSMZ-German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH . Получено 26 февраля 2022 г.
  12. ^ "Species burkholderia gladioli" . LPSN - Список названий прокариот, имеющих место в номенклатуре . DSMZ-German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH . Получено 22 февраля 2022 г. .
  13. ^ Грейвс М., Робин Т., Чипман А.М., Вонг Дж., Хаше С., Джанда Дж.М. (октябрь 1997 г.). «Четыре дополнительных случая заражения Burkholderia gladioli с микробиологическими коррелятами и обзор». Клинические инфекционные заболевания . 25 (4): 838–842. doi : 10.1086/515551 . PMID  9356798.
  14. ^ ab Furuya N, Ura H, Iiyama K, Matsumoto M, Takeshita M, Takanami Y (2002). "Специфические олигонуклеотидные праймеры на основе последовательностей спейсерной области рДНК 16S-23S для обнаружения Burkholderia gladioli методом ПЦР". J. Gen. Plant Pathol . 68 (3): 220–224. Bibcode : 2002JGPP...68..220F. doi : 10.1007/PL00013080. S2CID  20789383.
  15. ^ Seo YS, Lim J, Choi BS, Kim H, Goo E, Lee B и др. (июнь 2011 г.). «Полная последовательность генома Burkholderia gladioli BSR3». Журнал бактериологии . 193 (12): 3149. doi :10.1128/JB.00420-11. PMC 3133191. PMID  21478339 . 
  16. ^ "Страница перемещена, Колледж ACES :: Университет Иллинойса" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2006-09-01 . Получено 2008-04-19 .
  17. ^ Хан SU, Арроглиа AC, Гордон SM (август 1998 г.). «Значение колонизации дыхательных путей Burkholderia gladioli у кандидатов на трансплантацию легких». Chest . 114 (2): 658. doi :10.1378/chest.114.2.658. PMID  9726771.
  18. ^ "Мозамбик: массовое отравление, вызванное бактериальным загрязнением". allafrica.com . 4 ноября 2015 г. Получено 7 февраля 2016 г.
  19. ^ Дурсун А., Зенчироглу А., Карагол Б.С., Хакан Н., Окумус Н., Гол Н., Танир Г. (октябрь 2012 г.). «Бурхолдериозный сепсис гладиолусов у новорожденных». Европейский журнал педиатрии . 171 (10): 1503–1509. дои : 10.1007/s00431-012-1756-y . PMID  22648018. S2CID  12429995.
  20. ^ ab Chowdhury PR, Heinemann JA (май 2006 г.). «Общий секреторный путь Burkholderia gladioli pv. agaricicola BG164R необходим для заболевания полости у белых шампиньонов». Applied and Environmental Microbiology . 72 (5): 3558–65. Bibcode :2006ApEnM..72.3558C. doi :10.1128/AEM.72.5.3558-3565.2006. PMC 1472315 . PMID  16672503. 

Внешние ссылки