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Bdellovibrio
Rebanada de criotomograma de electrones de Bdellovibrio bacteriovorus cell.jpg
Corte central a través de un criotomograma de una célula intacta de Bdellovibrio bacteriovorus . Barra de escala 200 nm
clasificación cientifica editar
Dominio:Bacterias
Filo:Proteobacterias
Clase:Oligoflexia
Orden:Bdellovibrionales
Familia:Bdellovibrionaceae
Género:Bdellovibrio
Especies:
B. bacteriovorus
Nombre binomial
Bdellovibrio bacteriovorus
Stolp y Starr 1963

Bdellovibrio es un género de bacterias Gram-negativa , aerobia obligado bacteria . Una de las características más notables de este género es que los miembros pueden aprovecharse de otras bacterias Gram negativas y alimentarse de los biopolímeros , por ejemplo, proteínas y ácidos nucleicos, de sus huéspedes. Tienen dos estilos de vida: una fase altamente móvil dependiente del hospedador, la "fase de ataque", en la que forman "bdelloplastos" en las bacterias hospedadoras; y una forma independiente del hospedador, de crecimiento lento, de forma irregular. [1]

Bdellovibrio bacteriovorus

El mejor estudiado de ellos es Bdellovibrio bacteriovorus , que se encuentra casi exclusivamente en el crecimiento dependiente del hospedador en la naturaleza. En esta forma de ataque de natación libre después de buscar una presa con sus pili, se excava a través de la membrana externa del huésped / pared celular de peptidoglicano y entra en el espacio periplásmico . La bacteria Bdellovibrio luego forma una estructura llamada bdelloplasto . Este bdelloplast se crea a medida que la célula huésped se modifica para que tenga una forma esférica. Dentro del bdelloplast, se pierde el singular gran flagelo del depredador Bdellovibrio. Luego, la célula huésped muere rápidamente, lo que permite el paso de moléculas desde el interior del citoplasma del huésped hasta el periplasma libremente, y el periplasma habitaBdellovibrio para alimentar. [2] Usando algunas de estas moléculas, el Bdellovibrio crea un ambiente protector al reforzar la pared celular de peptidoglicano del huésped en el que ahora habita usando amidasas y transpeptidasas . Después de aproximadamente 4 horas, dependiendo de la temperatura ambiente, el Bdellovibrio ha aumentado de tamaño dramáticamente a través de este alimento. Se divide para replicarse y luego se va a través de una lisis final de la pared celular y las membranas del hospedador. El recién emergente Bdellovibriouse sus poderosos flagelos recién crecidos para alejarse nadando y encontrar el próximo huésped adecuado. Debido a esta etapa intermitente de bdelloplast y fase parasitaria momentánea (15-20 minutos), Bdellovibrio podría considerarse depredador bacteriano o parásito.

Bdellovibrio bacteriovorus fue descrito por primera vez por Stolp y Petzold en 1962. En 2012 se identificó otro miembro de la especie Bdellovibrio " Bdellovibrio tiberius" del río tiber. [3] Esta especie es más capaz de crecer independientemente del hospedador.

Poco se sabe de Bdellovibrio exovorus , [4] un bdellovibrio extraparásito, que no puede entrar en su presa y no forma Bdelloplastos.

Apariencia

Bajo un microscopio óptico, el Bdellovibrio dependiente del hospedador parece ser una varilla móvil en forma de coma que mide aproximadamente 0,3 a 0,5 por 0,5 a 1,4  µm de tamaño con un flagelo apenas perceptible . Bdellovibrio aparece como una placa transparente en crecimiento en un “césped” de E. coli . En particular, Bdellovibrio tiene una vaina que cubre su flagelo, una característica poco común para las bacterias. El movimiento flagelar se detiene una vez que Bdellovibrio ha penetrado en su presa, y luego se desprende el flagelo.

El Bdellovibrio independiente del hospedador parece amorfo y más grande que la fase depredadora.

Condiciones de cultivo

B. bacteriovorus parece ser omnipresente en la naturaleza y en hábitats artificiales. Se han encontrado en muestras de suelo, rizosfera de raíces de plantas, ríos, océanos, aguas residuales, intestinos y heces de aves y mamíferos, e incluso en conchas de ostras y branquias de cangrejos. [5] B. bacteriovorus puede prosperar en casi cualquier hábitat, los requisitos generales son que debe haber oxígeno y algunas otras bacterias gramnegativas presentes en su entorno. Su temperatura óptima está entre 28 y 30 ° C, lo que convierte a B. bacteriovorus en mesófilo. Bdellovibrio se cultiva en el laboratorio en su fase HI estacionaria (independiente del hospedador) a 29 ° C en agar de caldo de peptona de levadura . Los cultivos dependientes del huésped (depredadores) se cultivan con una población deE. coli S-17 a 29 ° C durante 16 h. [3] También se pueden cultivar usando superposiciones de YPSC (extracto de levadura, peptona, acetato de sodio, cloruro de calcio) o lisados ​​de presa . [ cita requerida ]

Ciclo de vida y parasitismo

Ciclo de vida de Bdellovibrio. El Bdellovibrio se adhiere a una bacteria Gram-negativa después del contacto y penetra en el espacio periplásmico de la presa. Una vez dentro, se produce el alargamiento y las células de la progenie se liberan en 4 horas. [6]

Las células de Bdellovibrio pueden nadar tan rápido como 160 µm / s, o más de 100 veces su longitud corporal por segundo. Nada usando un solo flagelo polar enfundado con una característica forma de onda de filamento humedecido . Bdellovibrio ataca a otras bacterias Gram-negativas al adherirse a la membrana externa de la célula presa y a la capa de peptidoglicano , después de lo cual crea un pequeño agujero en la membrana externa. El Bdellovibrio célula entra entonces en el anfitrión espacio periplásmico . Permanece unido a él de forma reversible durante un breve período de "reconocimiento".

Después del período de reconocimiento, se adhiere irreversiblemente a través del polo opuesto al flagelo. Una vez dentro del periplasma, la célula de Bdellovibrio sella el orificio de la membrana y convierte la célula huésped en una morfología esférica, esto se debe a la secreción de L, D transpeptidasas que rompe el peptidoglicano y por lo tanto hace que la célula se vuelva amorfa. El complejo de dos células formado se llama bdelloplasto. La célula Bdellovibrio utiliza enzimas hidrolíticas para descomponer las moléculas de la célula huésped, que utiliza para crecer de forma filamentosa. Cuando se agotan los nutrientes de la célula huésped, el filamento se tabica para formar la progenie de Bdellovibrios.. La progenie se vuelve móvil antes de lisar la célula huésped y ser liberada al medio ambiente. El ciclo de vida completo toma de tres a cuatro horas y produce un promedio de 3-6 células de progenie de una sola E. coli , o hasta 90 de presas más grandes como la E. coli filamentosa . [7]

Los objetivos de las especies de Bdellovibrio , incluido Vibrio vulnificus , pueden sufrir una coinfección por Bdellovibrio y bacteriófagos . [8] Aunque se cree que el redondeo de presas por Bdellovibrio se desarrolló para reducir la coinfección de múltiples Bdellovibrio , las presas más grandes que no redondean pueden ser infectadas por múltiples Bdello.

Genómica

El genoma de Bdellovibrio bacteriovorus HD100 se secuenció en 2004. [9] El genoma de HD100 tiene una longitud de 3 782 950 nucleótidos , más grande de lo esperado dado su pequeño tamaño. [10]

Referencias

  1. ^ Amante, Andrew L .; Sockett, R. Elizabeth (12 de abril de 2021). "Perfil de microbio: Bdellovibrio bacteriovorus: un depredador bacteriano especializado de bacterias" . Microbiología . 167 (4). doi : 10.1099 / mic.0.001043 . ISSN  1350-0872 .
  2. ^ Rittenberg SC, Shilo M (abril de 1970). "Daño temprano del huésped en el ciclo de infección de Bdellovibrio bacteriovorus" . Revista de bacteriología . 102 (1): 149–60. PMC 284981 . PMID 4908670 .  
  3. ^ a b Hobley L, Lerner TR, Williams LE, Lambert C, Till R, Milner DS, et al. (Noviembre 2012). "El análisis del genoma de un nuevo Bdellovibrio bacteriovorus simultáneamente depredador e independiente de la presa del río Tíber, apoya las predicciones in silico de la transferencia de genes laterales antiguos y recientes de diversas bacterias" . BMC Genomics . 13 : 670. doi : 10.1186 / 1471-2164-13-670 . PMC 3539863 . PMID 23181807 .  
  4. ^ Koval SF, Hynes SH, Flannagan RS, Pasternak Z, Davidov Y, Jurkevitch E (enero de 2013). "Bdellovibrio exovorus sp. Nov., Un nuevo depredador de Caulobacter crescentus" . Revista Internacional de Microbiología Sistemática y Evolutiva . 63 (1): 146-151. doi : 10.1099 / ijs.0.039701-0 . PMID 22368169 . 
  5. ^ Shemesh, Y. (2003). "Lo pequeño come grande: Ecología y diversidad de Bdellovibrio y organismos similares, y su dinámica en las interacciones depredador-presa". Agronomía . 23 : 433–439.
  6. ^ Madigan, Michael T. (7 de enero de 2011). Brock Biology of Microorganisms (Global ed.). Educación Pearson. ISBN 978-0-321-73551-5.
  7. ^ Strauch, E .; Beck, S .; Appel, B. (2007). "Bdellovibrio y organismos similares: fuentes potenciales de nuevos agentes bioquímicos y terapéuticos?". Procariotas depredadores . Monografías de microbiología. 4 . pag. 131. doi : 10.1007 / 7171_2006_055 . ISBN 978-3-540-38577-6.
  8. ^ Chen, H .; Williams, HN (2012). "Reparto de presas: coinfección de una bacteria por un virus y un depredador procariota" . mBio . 3 (2): e00051-12. doi : 10.1128 / mBio.00051-12 . PMC 3345577 . PMID 22511350 .  
  9. ^ Rendulic S, Jagtap P, Rosinus A, Eppinger M, Baar C, Lanz C, Keller H, Lambert C, Evans KJ, Goesmann A, Meyer F, Sockett RE , Schuster SC (enero de 2004). "Un depredador desenmascarado: ciclo de vida de Bdellovibrio bacteriovorus desde una perspectiva genómica". Ciencia . 303 (5658): 689–692. doi : 10.1126 / science.1093027 . PMID 14752164 . 
  10. ^ Tudor, JJ; McCann, diputado (2007). "Análisis genómico y biología molecular de procariotas depredadores". Procariotas depredadores . Monografías de microbiología. 4 . pag. 153. doi : 10.1007 / 7171_056 . ISBN 978-3-540-38577-6.

Enlaces externos

  • "Genoma de Bdellovibrio" .
  • "Tipo-cepa de Bdellovibrio bacteriovorus en Bac Dive " . La base de metadatos de diversidad bacteriana .