Photorhabdus es un género de bioluminiscentes , gram-negativas bacilos que vive en simbiosis dentro de nematodos entomopatógenos , de ahí el nombre de la foto (que significa luz producir) y rhabdus (forma de varilla). [1] Se sabe que Photorhabdus es patógeno para una amplia gama de insectos y se ha utilizado como biopesticida en la agricultura.
Photorhabdus | |
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Género: | Photorhabdus (Boemare et al. 1993) enmiende. Fischer-Le Saux y col. 1999 |
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Ciclo vital
Las especies de Photorhabdus facilitan la reproducción de nematodos entomopatógenos al infectar y matar las larvas de insectos susceptibles. [2] Los nematodos entomopatógenos se encuentran normalmente en el suelo. Los nematodos infectan a los hospedadores larvales al perforar la cutícula de las larvas. Cuando el nematodo entra en una larva de insecto, las especies de Photorhabdus son liberadas por los nematodos y producen una variedad de toxinas, matando al huésped en 48 horas. Las especies de Photorhabdus se alimentan del cadáver del insecto y el proceso convierte al cadáver en una fuente de nutrientes para el nematodo. Los nematodos maduros abandonan el cuerpo empobrecido del insecto y buscan nuevos huéspedes para infectar.
Durante el crecimiento en fase estacionaria dentro de las larvas de insectos, las especies de Photorhabdus sintetizan una molécula llamada 3,5-dihidroxi-4-isopropil-trans-estilbeno (ST). Se propone que ST actúa como un antibiótico y protege a las especies de Photorhabdus de la competencia de otros microorganismos, y también ayuda a eludir el sistema inmunológico del insecto. [1]
Las especies de Photorhabdus son endosimbiontes esenciales para los nematodos Heterorhabditis .
Secuencia del genoma
El genoma completo de Photorhabdus luminescens se secuenció en 2003. La secuencia de ADN de Photorhabdus contiene varios genes que codifican toxinas que son esenciales para matar al insecto después de la infección. Esto incluye genes que codifican toxinas que matan a Manduca sexta , el gusano cuerno del tabaco, gen mcf que causa apoptosis en hemocitos de insectos y epitelio del intestino medio, y genes que intervienen en el desarrollo del insecto huésped. [3]
Otra secuencia importante identificada es el gen que codifica policétido y péptido sintasas no ribosomales que producen antibióticos para proteger contra competidores microbianos. [3]
Se propone que las especies de Photorhabdus adquirieron los genes de la toxina por transferencia horizontal de genes durante la evolución.
En agricultura
Se ha estudiado la eficacia de la naturaleza matadora de insectos de las especies de Photorhabdus y su uso potencial como bioplaguicida . Se ha demostrado que el uso de especies de Photorhabdus solo como bioplaguicida, independientemente de su simbionte nematodo, contra la mariposa blanca de la col, Pieris brassicae , la cochinilla del mango, Drosicha mangiferae y las pupas de la polilla del dorso del diamante, Plutella xylostella, ha tenido éxito. [4] También tiene el potencial patógeno de matar al barrenador asiático del maíz , una plaga del maíz en el este de Asia, en 48 horas.
Como agente causante de enfermedades
Se han encontrado tres especies de Photohabdus , que son Photorhabdus luminescens , Photorhabdus temperata y Photorhabdus asymbiotica . Se ha demostrado que P. asymbiotica es infecciosa para los humanos, pero la mayoría de los casos no son mortales y están restringidos al estado estadounidense de Texas y la Costa Dorada de Australia. [1]
El primer caso de infección humana fue informado por los Centros para el Control de Enfermedades de los Estados Unidos en 1989. [5]
En 1999, un estudio informó otros cuatro casos de infección por Photorhabdus luminescens en el sureste de Australia, uno en 1994 y tres en 1998. [6]
Referencias
- ↑ a b c David J. Clarke (2008). "Photorhabdus: arrojar luz sobre las simbiosis". Microbiología hoy . 35 (4): 180–183.
- ^ Gerrard, John G (2003). " Especies de Photorhabdus : ¿Bacterias bioluminiscentes como patógenos humanos?" . Enfermedades infecciosas emergentes . 9 (2). doi : 10.3201 / eid0902.020222 . PMC 2902266 . PMID 12603999 .
- ^ a b Williamson, Valerie M .; Kaya, Harry K (2003). "Secuencia de un simbionte". Biotecnología de la naturaleza . 21 (11): 1924-1925. doi : 10.1038 / nbt1103-1294 . PMID 14595358 .
- ^ Mohan Sharad; Sabir Naved (2005). "Preocupaciones de bioseguridad sobre el uso de Photorhabdus luminescens como biopesticida: evidencia experimental de mortalidad en el parasitoide del huevo Trichogramma spp" (PDF) . Ciencia actual . 89 : 1268-1272.
- ^ Granjero JJ, Jorgensen JH, Grimont PA, Ackhurst RJ, Poinar GO, Ageron E (1989). "Xenorhabdus luminescens (grupo de hibridación de ADN 5) de muestras clínicas humanas" . Revista de microbiología clínica . 27 : 1594–600. PMC 267621 . PMID 2768446 .
- ^ Pelar, MM; et al. (1999). "Aislamiento, identificación y caracterización molecular de cepas de Photorhabdus luminescens de humanos infectados en Australia" . Revista de microbiología clínica . 37 : 3647–3653. PMC 85716 . PMID 10523568 .
enlaces externos
"Photorhabdus" . Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) .