Paenibacillus - Paenibacillus

Paenibacillus bir cins fakültatif anaerobik, endospor oluşturan bakteri, başlangıçta cinse dahil edilmiştir Bacillus ve daha sonra 1993'te ayrı bir cins olarak yeniden sınıflandırıldı.^[8] Bu cinse ait bakteriler, toprak, su, su gibi çeşitli ortamlarda tespit edilmiştir. rizosfer, bitkisel maddeler, yem ve böcek larvalarının yanı sıra klinik örnekler.^{[9][10][11][12]} İsim yansıtır: Latince Paene yani paenibacilli kelimenin tam anlamıyla "neredeyse basil" dir. Cins şunları içerir: P. larvalar, hangi sebepler Amerikan yavru çürüklüğü içinde bal arıları, P. polymyxa, yapabilen nitrojen sabitlemek, tarım ve bahçecilikte de kullanılır. Paenibacillus sp. Biyoteknoloji uygulamaları için zengin bir kimyasal madde kaynağı olan JDR-2 ve aşağıdaki gibi desen oluşturan suşlar P. girdap ve P. dendritiformis 90'ların başında keşfedildi,^{[13][14][15][16][17]} karmaşık mimarilere sahip karmaşık koloniler geliştiren^{[18][19][20][21][22]} resimlerde gösterildiği gibi:

• 

  Şiral morfotip bakterileri tarafından oluşturulan bir koloni P. dendritiformis: Koloni çapı 5 cm'dir ve renkler bakteri yoğunluğunu gösterir (yüksek yoğunluk için parlak sarı). Dallar, iyi tanımlanmış bir el ile kıvrıktır.

• 

  Tarafından oluşturulan bir koloni P. girdap sp. bakteri: Koloni çapı 5 cm'dir ve renkler bakteri yoğunluğunu gösterir (yüksek yoğunluk için parlak sarı). Parlak noktalar, metinde açıklanan girdaplardır.

• 

  Dallanma (uç bölme) morfotip bakterileri tarafından oluşturulan bir koloni P. dendritiformis: Koloni çapı 6 cm'dir ve renkler bakteri yoğunluğunu gösterir (daha yüksek yoğunluk için daha koyu gölge).

Önem

İlgilenmek Paenibacillus spp. önemli olduğu gösterildiğinden beri hızla büyüyor^[23][24][25] tarım ve bahçecilik için (ör. P. polymyxa), endüstriyel (ör. P. amylolyticus) ve tıbbi uygulamalar (ör. P. peoriate). Bu bakteriler, polisakkarit parçalayıcı enzimler ve proteazlar gibi çeşitli hücre dışı enzimler üretirler ve kozmetikten kozmetik ürünlere kadar çeşitli alanlarda çok çeşitli sentetik reaksiyonları katalize edebilir. biyoyakıt üretim. Çeşitli Paenibacillus spp. ayrıca geniş bir mikroorganizma yelpazesini etkileyen antimikrobiyal maddeler üretir^[26][27][28] mantarlar, toprak bakterileri, bitki patojenik bakteriler ve hatta önemli anaerobik patojenler gibi Clostridium botulinum.

Daha spesifik olarak, birkaç Paenibacillus türler verimli hizmet eder bitki büyümesini destekleyen rizobakteriler (PGPR), bitki köklerini rekabetçi bir şekilde kolonize eden ve eşzamanlı olarak biyo gübreler ve antagonistler olarak (biyopestisitler ) bakteriler, mantarlar ve nematodlar gibi tanınan kök patojenleri.^[29] Çeşitli doğrudan ve dolaylı mekanizmalarla bitki büyümesini geliştirirler. Doğrudan mekanizmalar arasında fosfat çözünürlüğü, nitrojen fiksasyonu, çevresel kirleticilerin bozulması ve hormon üretimi bulunur. Dolaylı mekanizmalar, demir, amino asitler ve şekerler gibi kaynaklar için rekabet etmenin yanı sıra antibiyotikler veya litik enzimler üreterek fitopatojenleri kontrol etmeyi içerir.^[30][31] Demir için rekabet aynı zamanda rizosferdeki mikrobiyal popülasyonu belirleyen güçlü bir seçici güç görevi görür. Birkaç çalışma, PGPR'nin doğal mikroflorayı demirden yoksun bırakarak bitki büyümesini teşvik edici aktivitesini sergilediğini göstermektedir. Demir doğada bol miktarda bulunmasına rağmen, Fe'nin son derece düşük çözünürlüğü³⁺ pH 7, çoğu organizmanın çevrelerinden yeterince demir elde etme problemiyle karşı karşıya olduğu anlamına gelir. Bakteriler, demir gereksinimlerini karşılamak için, ferrikten ferröz iyonlara indirgeme, yüksek afiniteli demir şelatlama bileşiklerinin salgılanması da dahil olmak üzere çeşitli stratejiler geliştirdiler. sideroforlar ve heterolog sideroforların alımı. P. girdaplar örneğin genom,^[32] Bu stratejilerde kullanılan birçok geni barındırır, özellikle de demir sınırlayıcı koşullar altında sideroforlar üretme potansiyeline sahiptir.

Artan ilgiye rağmen Paenibacillus spp., bu bakterilerin genomik bilgisi eksiktir. Daha kapsamlı genom dizilimi, bakterilerin karmaşık sosyal davranışıyla ilgili yollara ilişkin temel bilgiler sağlayabilir ve biyoteknolojik potansiyele sahip bir gen kaynağı keşfedebilir.

CandidatusPaenibacillus glabratella beyaz nodüllere ve yüksek ölüm oranına neden olur Biyomphalaria glabrata tatlı su salyangozları.^[33] Bu potansiyel olarak önemlidir çünkü Biyomphalaria glabrata ara konağıdır şistozomiyaz.^[33]

Kalıp oluşumu, kendi kendine örgütlenme ve sosyal davranışlar

Birkaç Paenibacillus türler yarı katı yüzeylerde karmaşık desenler oluşturabilir. Bu tür karmaşık kolonilerin geliştirilmesi, kendi kendine organizasyon ve karmaşık kimyasal iletişim kullanırken bireysel hücrelerin işbirlikçi davranışı.^{[13][14][18][20][21][34][35][36]} Mikrobiyal sistemlerde desen oluşumu ve kendi kendine organizasyon ilgi çekici bir fenomendir ve bakterilerin sosyal davranışlarını yansıtır.^[35][37] bu, yüksek organizmalardaki hücrelerin kolektif eyleminin evrimsel gelişimine dair içgörü sağlayabilir.^{[13][35][38][39][40][41][42]}

İçinde desen oluşturma P. girdap

En büyüleyici desen oluşumlarından biri Paenibacillus türler P. girdap, kendinden yağlamalı, kamçı kaynaklı bakteriler.^[32] P. girdap kolonilerini, bir bütün olarak koloninin yapı taşları olarak kullanılan, her biri birçok bakteriden oluşan modüller üreterek düzenler. Modüller, ortak bir merkez etrafında yaklaşık 10 µm / s hızla hareket eden bakteri gruplarıdır.

İçinde desen oluşturma P. dendritiformis

Ek bir ilgi çekici desen oluşturma Paenibacillus türler P. dendritiformis, iki farklı morfotip oluşturan^{[13][14][18][19][20][21]} - dallanma (veya uç bölme) morfotipi ve iyi tanımlanmış el tercihine sahip kıvırcık dallarla işaretlenmiş şiral morfotip (resimlere bakın).

Bu iki model oluşturan Paenibacillus suşlar da dahil olmak üzere birçok farklı fizyolojik ve genetik özellik sergiler. β-galaktosidaz kolonilerin maviye dönmesine neden olan benzeri aktivite X-gal tabaklar ve çoklu ilaç direnci (MDR) (dahil Septrin, penisilin, kanamisin, kloramfenikol, ampisilin, tetrasiklin, spektinomisin, streptomisin, ve mitomisin C ). Petri kaplarında yüzeylerde büyüyen koloniler, sıvı ortamdaki büyümeye kıyasla birkaç kat daha yüksek ilaç direnci sergiler. Bu özel direnişin bir sürfaktan Petri tabağında belirli bir desen oluşturan sıvı cepheye benzer.

Referanslar

Dış bağlantılar

• Paenibacillus Taksonomi
• Desen oluşturan genom dizisi Paenibacillus girdabı bakteri karmaşık ortamlarda gelişme potansiyeli ortaya koyuyor - el yazması
• Prof. Eshel Ben-Jacob ana sayfası
• RpoB genine dayalı Paenibacillus cinsi için spesifik PCR
• 16S rRNA genine alternatif olarak nitrojen sabitleyen Paenibacillus türlerinin tanımlanması için rpoB gen analizinin kullanımı
• Paenibacillus Bac'daDalış - Bakteriyel Çeşitlilik Meta Veritabanı