El género Lysobacter pertenece a la familia Xanthomonadaceae dentro de la Gammaproteobacteria e incluye al menos 46 especies nombradas, entre las que se incluyen: Lysobacter enzimogenes, L. antibioticus, L. gummosus, L. brunescens, L. defluvii, L. niabensis, L. niastensis, L. daejeonensis, L. yangpyeongensis, L. koreensis, L. concretionis, L. spongiicola y L. capsici . [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Lysobacter spp. originalmente se agruparon con mixobacteriasporque comparten el rasgo distintivo de la motilidad de deslizamiento, pero muestran de forma única una serie de rasgos que los distinguen de otros microbios relacionados taxonómicamente y ecológicamente, incluido un alto contenido genómico de G + C (que generalmente varía entre 65 y 72%) y la falta de flagelos . [2] [9] La característica de la motilidad deslizante por sí sola ha despertado el interés de muchos, ya que el papel de las bacterias deslizantes en la ecología del suelo es poco conocido. Además, aunque se han propuesto varios mecanismos diferentes para deslizar la motilidad entre una amplia gama de especies bacterianas, [10] el mecanismo genético en Lysobacter sigue siendo desconocido. Miembros de Lysobactergrupo ha ganado un gran interés por la producción de enzimas extracelulares. [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] El grupo también se considera una rica fuente de producción de antibióticos nuevos, tales como β-lactámicos que contienen cadenas laterales sustituidas, lactamas macrocíclicos y péptidos macrocíclicos o antibióticos depsipéptidos como las catanosinas . [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35]
Lisobacter | |
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Fijación de la cepa C3 de Lysobacter Enzymogenes a las hifas fúngicas de Magnaporthe oryzae (también conocido como añublo del arroz y mancha gris de la hoja del césped) | |
clasificación cientifica | |
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Género: | Lisobacter |
Habitat
Lysobacter spp. han sido descritos como habitantes ubicuos del suelo y el agua. [2] Su presencia se ha ignorado en gran medida, ya que los miembros a menudo son componentes menores en las pruebas de detección cuando se utilizan procedimientos de aislamiento convencionales. Sin embargo, debido a los métodos moleculares mejorados de identificación y las mejores descripciones del género, su relevancia agrícola es cada vez más evidente, especialmente como miembros de comunidades microbianas ecológicamente significativas asociadas con el suelo y las plantas. [4] [9] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] Evidencia reciente sugiere que Lysobacter spp. puede ocupar una amplia gama de nichos ecológicos más allá de los asociados con las plantas, incluida una amplia gama de entornos "extremos". Por ejemplo, los análisis filogenéticos del rDNA 16S muestran clados de Lysobacter que incluyen secuencias obtenidas de respiraderos hidrotermales , aislados de Mt. Flujos de lodo Pinatubo y reactores de lodo de manto anaeróbico de flujo ascendente, y un litótrofo microaerófilo oxidante de hierro . [1] [4] [9] [43]
Se descubrió que Lysobacter gummosus vivía en la piel de salamandras de espalda roja y producía 2,4-diacetilfloroglucinol , una sustancia química que inhibe el crecimiento de ciertos hongos patógenos. [44]
Control biológico
Recientemente se ha reconocido el potencial de las especies de Lysobacter como agentes de control biológico de enfermedades de las plantas. [9] [43] Entre las cepas de L. enzimógenes , la C3 es la cepa más caracterizada tanto a nivel molecular como biológico. La versatilidad ecológica de la cepa se refleja en la variedad de enfermedades que es capaz de controlar, así como en las diversas plantas hospedadoras y partes de la planta que es capaz de colonizar. Por ejemplo, se ha informado que la cepa C3 de L.enzymogenes (identificada erróneamente como Stenotrophomonas maltophilia ) controla enfermedades foliares como la mancha foliar de la festuca alta causada por Bipolaris sorokiniana , [45] la roya del frijol causada por Uromyces appendiculatus [46] y el tizón de la cabeza por Fusarium de trigo. [47] También se ha informado que la cepa C3 de L.enzymogenes suprime las enfermedades transmitidas por el suelo, como la mancha marrón en el césped causada por Rhizoctonia solani , [48] la enfermedad de las plántulas por Pythium , la remolacha azucarera [49] y la enfermedad de la mancha de verano de la hierba azul de Kentucky causada por la raíz de Magnaporthe poae . [50] Lysobacter sp. Se ha descubierto que el SB-K88 suprime la enfermedad por amortiguación en la remolacha azucarera y las espinacas a través de la antibiosis y la colonización característica de las raíces de manera perpendicular Islam et al. (2005).
Suelos supresores de enfermedades
También se han aislado especies de Lysobacter de suelos supresores de Rhizoctonia solani . [51] Los suelos arcillosos con supresión natural contra Rhizoctonia contenían un mayor número de aislamientos antagonistas de L. gummosus , L. antibioticus y / o L. capsici . Aunque el mecanismo detrás de este fenómeno aún no se comprende, parece que el crecimiento de pasto / trébol aumentó el número de estas especies de Lysobacter , así como la supresión de Rhizoctonia .
Mecanismos de antagonismo
Caracterizada originalmente como un agente de control biológico de enfermedades de las plantas, la cepa C3 de L. enzimógenes es única porque expresa una amplia gama de mecanismos que contribuyen al antagonismo microbiano y al control biológico que no son compartidos por todas las cepas de la especie. La cepa produce numerosas enzimas extracelulares que contribuyen a la actividad de biocontrol, incluidas múltiples formas de β-1,3-glucanasas y quitinasas. [19] [52] También se ha demostrado que la cepa induce resistencia sistémica en ciertas plantas, protegiéndolas de infecciones patógenas. [53] [54] Además, estudios recientes han indicado funciones importantes para los metabolitos secundarios con actividad antibiótica y actividad biosurfactante en el antagonismo fúngico. [50] Varios de estos rasgos están controlados globalmente por un regulador codificado por el gen clp . [49] [50] Las mutaciones en clp son intrigantes por dos razones. En primer lugar, el fenotipo mutante implica que una amplia gama de genes está implicado en antimicrobianos secretadas asociadas con el clp regulon, muchos de los cuales permanecen sin identificar. La segunda es que las mutaciones en clp dan como resultado una pérdida significativa de las actividades enzimáticas extracelulares y la actividad antimicrobiana mostrada por la cepa C3 de L. enzimógenes . Estas actividades normalmente son fenotípicamente abrumadoras y a menudo conducen al enmascaramiento de otros fenotipos en ensayos estándar, lo que hace que los efectos de mutación de genes no relacionados sean difíciles o casi imposibles de evaluar. Sin embargo, las cepas que albergan clp mutaciones de genes proporcionan un medio para separar las clp -regulated fenotipos de otros (tales como los que se describen a continuación), con lo que su evaluación factible. Control biológico y modo de acción de la supresión de enfermedades por Lysobacter spp. Se ha revisado Islam 2011 .
Genética de Lysobacter
La cepa C3 de L.enzymogenes es una cepa manipulable genéticamente que permite la fácil construcción de eliminaciones genéticas, lo que respalda su uso como un sistema genético modelo para desentrañar la base molecular de la patogenicidad , así como para identificar mecanismos de antagonismo microbiano y control biológico. De hecho, ya se han construido varias cepas derivadas de la cepa C3 de L. enzimógenes , incluidos mutantes afectados en genes estructurales que codifican actividades enzimáticas, el gen clp regulador y diversas combinaciones de los mismos. [19] [49]
Especies
El género tiene 46 especies conocidas (julio de 2018): [55] [56]
- Lysobacter aestuarii [57]
- Lysobacter agri [57]
- Lysobacter antibioticus
- Lysobacter arseniciresistens [57]
- Lysobacter brunescens
- Lysobacter burgurensis
- Lysobacter capsici
- Lysobacter caeni [57]
- Lysobacter cavernae [57]
- Lysobacter concretionis
- Lysobacter daejeonensis
- Lysobacter defluvii
- Lysobacter dokdonensis
- Lysobacter enzimógenos
- Lysobacter erysipheiresistens [57]
- Lysobacter firmicutimachus [57]
- Lysobacter fragariae [57]
- Lysobacter ginsengisoli [57]
- Lysobacter gummosus
- Lysobacter hankyongensis [57]
- Lysobacter humi [57]
- Lysobacter koreensis
- Lysobacter korlensis
- Lysobacter lycopersici [57]
- Lysobacter maris [57]
- Lysobacter mobilis [57]
- Lysobacter niabensis
- Lysobacter niastensis
- Lysobacter novalis [57]
- Lysobacter olei [57]
- Lysobacter oligotrophicus [57]
- Lysobacter oryzae
- Lysobacter panacisoli [57]
- Lysobacter panaciterrae
- Lysobacter rhizophilus [57]
- Lysobacter rhizosphaerae [57]
- Lysobacter ruishenii
- Lysobacter sediminicola [57]
- Lysobacter silvestris [57]
- Lysobacter solanacearum [57]
- Lysobacter soli
- Lysobacter spongiicola
- Lysobacter terrae [57]
- Lysobacter terricola [57]
- Lysobacter thermophilus [57]
- Lysobacter tolerans [57]
- Lysobacter ximonensis
- Lysobacter xinjiangensis
- Lysobacter yangpyeongensis
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