Pembe Pigmentli Fakültatif Metilotroflar - Pink-Pigmented Facultative Methylotrophs

Pembe Pigmentli Fakültatif Metilotroflar, genellikle kısaltılır PPFM'ler, vardır bakteri cinsin üyeleri Metilobakteri ve genellikle toprakta, tozda, çeşitli tatlı su kaynaklarında ve bitki yüzeylerinde bulunur.[1] olmasına rağmen Gram negatif Metilobakteriler genellikle gram değişkenini boyar ve metanol bazlı mineral ortam kullanılarak kolayca izole edilir.[2] Onların pigmentasyon Genellikle pembe olan ancak sarı veya turuncu da olabilen, küçük hücre boyutları nedeniyle bakterilerin DNA'sına düşük dozlarda zarar veren solar UV radyasyonundan koruma sağladığı düşünülmektedir. Bu renk nedeniyle mevcuttur karotenoid hücre içindeki pigmentler.[3]

Metabolizma

PPFM'lerin metabolizması alışılmadık bir durumdur çünkü adlarından da anlaşılacağı gibi, aşağıdaki gibi C1 bileşiklerini kullanabilirler. formaldehit, metanol ve metilamin.[4] PPFM bakterileri geçirebilir metilotrofi bakterilerin metanolü okside ettiği bir süreç, enzimler metanol dehidrojenaz (MDH) ve pirrolokinolin kinon (PQQ) bağlı protein.[3] Bölgede bulunanlar gibi yoğun ve çeşitli topluluklarda filosfer ve rizosfer Bu onların rekabet yeteneklerini artırarak diğer bakterilerin kullanamadığı besinleri kullanmalarını sağlar. Bazı ortamlarda, aşağıdaki gibi sınırlı element konsantrasyonları vardır. karbon ve fosfat kullanılabilir bir biçimde. Araştırmalar, PPFM'lerin kullanılamayan karbon formlarını, simbiyotik ilişkiler oluşturan diğer türler için kullanılabilir formlara ayırdığını göstermektedir.

Bitkilerle ortak yaşam

PPFM bakterileri, çok sayıda bitki türü ile simbiyotik ilişkiler kurar. PPFM'ler, tohumları aracılığıyla yeni nesil bitkilere yatay olarak iletilir.[5] Bu ilişki, PPFM'lerin ürettiği gibi bitkiler için faydalıdır. sitokinler.[6] Daha fazla büyümeye sahip bitkiler, sitokin üretiminde artan bir konsantrasyon gösterdi, ancak henüz bakterilere kredi verilmesi gerekiyor.[5] Ayrıca, PPFM ortakyaşlarının aşağıdaki gibi ek büyüme faktörleri ürettiği de tespit edilmiştir. etilen,[7] Oksinler,[8] ve gibberellik asit[9] bitkilere fayda sağlayan. Bu ilişki, bitki-mikrop etkileşimleri için bir modeldir. Belirtildiği gibi, PPFM'ler metanolü tek bir enerji kaynağı olarak kullanma yetenekleriyle bilinir. Ağaçların ve mahsul türlerinin büyük miktarlarda alkol metanol yaydığı bildirilmiştir. stoma, potansiyel olarak simbiyotik türleri çekiyor. İlginç bir şekilde, daha genç ağaçlar, büyümenin erken bir aşamasından itibaren sağlıklı bir PPFM popülasyonunu teşvik edebilecek daha fazla metanol yayar. PPFM'ler tarafından metanol parçalanması, bitkilerin farklı şekillerde büyümesini sağlar. nişler. Bu süreç olmadan, bitkiler verimli bir şekilde büyümek için yeterli karbona erişemezlerdi. Çalışmalar ayrıca, PPFM'nin ek karbon kaynaklarını parçalayabildiğini ve ayrıca fosfatı verimli bir şekilde kullanabileceğini göstermektedir.[3] bitkilere potansiyel olarak ek yardım sağlama.

Genel olarak, bu alandaki araştırmalar, bir bitkinin büyümesinin, hayatta kalmasının ve üreme başarısının, PPFM'lerle simbiyotik olarak yetiştirildiğinde önemli ölçüde daha iyi olduğunu göstermektedir. Şimdiye kadar bu ilişki sadece haploid gametofitler ciğerotları ve yosunlar gibi, ancak ek ilişkiler araştırılıyor. Bu araştırma için, PPFM'lerin uygun olacağını ima eden küresel bir uygulama var. probiyotik bazı bitki türleri için. Mark Holland'ın araştırması, tohumların pazar kullanımı için normal depolanmasının (50 ° C'lik bir fırında 48 saat boyunca kurutulduktan sonra) doğal PPFM türlerinin tohumlarını yok ettiğini öne sürüyor. Tohumların çimlenmeden önce PPFM ile inkübe edilmesi teşvik edilir çimlenme ve kontrollere kıyasla büyüme.[5] Araştırmalar, bu ilişkinin deniz ve tatlı su bitki türlerini de kapsadığını göstermektedir.[5] Bu alandaki ek araştırmalar, bilim insanlarının bitkiler ve bakteriler arasındaki karmaşık ancak önemli ilişkiyi anlamalarını sağlayacaktır. PPFM'ler düşük maliyetli biyoteknoloji çeşitli ortamlarda bitki türlerinin gelişmiş büyümesini, çoğalmasını ve tercih edilen özelliklerini teşvik etmek için uygulama.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Omer ZS, Tombolini R, Gerhardson B (Mart 2004). "Pembe pigmentli fakültatif metilotrofik bakteriler (PPFM'ler) tarafından bitki kolonizasyonu". FEMS Mikrobiyoloji Ekolojisi. 47 (3): 319–26. doi:10.1016 / S0168-6496 (04) 00003-0. PMID  19712320.
  2. ^ Yeşil PN (2001). "Metilobakteri". Dworkin M'de (ed.). Prokaryotlar: Mikrobiyolojik Topluluk için Gelişen Bir Elektronik Kaynak (3., sürüm 3.7 ed.). New York: Springer-Verlag.
  3. ^ a b c Kutschera U (Mart 2007). "Birlikte evrimleşmiş fitosimbiyonlar olarak bitkilerle ilişkili metilobakteriler: bir hipotez". Bitki Sinyali ve Davranışı. 2 (2): 74–8. doi:10.4161 / psb.2.2.4073. PMC  2633902. PMID  19516971.
  4. ^ Balachandar D, Raja P, Sundaram S (Ocak 2008). "Tropikal bitkilerin filosferindeki pembe pigmentli fakültatif metilotrofların genetik ve metabolik çeşitliliği". Brezilya Mikrobiyoloji Dergisi. 39 (1): 68–73. doi:10.1590 / s1517-83822008000100017. PMC  3768351. PMID  24031182.
  5. ^ a b c d Holland MA (Nisan 2016). "Bitkiler için Probiyotikler? PPFM'lerin bize söyledikleri ve bunların nasıl kullanılacağına dair bazı fikirler". Washington Bilimler Akademisi Dergisi. Washington Bilimler Akademisi. 102 (1): 31. ProQuest  1835329526.
  6. ^ Koenig RL, Morris RO, Polacco JC (Nisan 2002). "tRNA, Methylobacterium spp'de düşük seviyeli trans-zeatin üretiminin kaynağıdır". Bakteriyoloji Dergisi. 184 (7): 1832–42. doi:10.1128 / JB.184.7.1832-1842.2002. PMC  134930. PMID  11889088.
  7. ^ Madhaiyan M, Poonguzhali S, Senthilkumar M, Seshadri S, Chung H, Jinchul YA, Sundaram S, Tongmin SA (Ekim 2004). "Methylobacterium spp. Botanical tarafından pirinç kültivar Co-47 (Oryza sativa L.) 'de büyüme teşvik ve sistemik direncin indüksiyonu". Academia Sinica Bülteni: 45.
  8. ^ Doronina NV, Ivanova EG, Trotsenko I (2002). "[Metilobakterilerin ve metanotrofların oksinleri sentezleme yeteneklerine dair yeni kanıtlar]". Mikrobiyoloji (Rusça). 71 (1): 130–2. PMID  11910802.
  9. ^ Siddikee M, Hamayun M, Han GH, Sa TM (2010). "Methylobacterium oryzae CBMB20 ile gibberellik asit üretiminin optimizasyonu". Kore Toprak Bilimi ve Gübre Dergisi. 43 (4): 522–7.