Pseudomonas fluorescens

Pseudomonas fluorescens
Флуоресцирующая псевдомонада; посев колонии в триптоновом дрожжевом экстракте (белая подсветка)
Научная классификация
Домен: Бактерии Тип: Протеобактерии Класс: Гамма-протеобактерии Порядок: Pseudomonadales Семейство: Pseudomonadaceae Род: Псевдомонады Вид: Pseudomonas fluorescens
Международное научное название
Pseudomonas fluorescens Migula 1895
Синонимы
Bacillus fluorescens liquefaciens Flügge 1886 Bacillus fluorescens Trevisan 1889 Bacterium fluorescens (Trevisan 1889) Lehmann and Neumann 1896 Liquidomonas fluorescens (Trevisan 1889) Orla-Jensen 1909 Liquidomonas fluorescens (Lasseur) Breed 1948 Pseudomonas schuylkilliensis Chester 1952 Pseudomonas washingtoniae (Pine) Elliott
Систематика в Викивидах Изображения на Викискладе ITIS   75 NCBI   294 EOL   973024

Флуоресцирующая псевдомонада^[1] (лат. Pseudomonas fluorescens) — вид грамотрицательных подвижных палочковидных бактерий с несколькими (от 2 до 4) жгутиками^[2]. Принадлежит к роду псевдомонад. Исследования нуклеотидной последовательности 16S-рРНК относят P. fluorescens к внутриродовой группе fluorescens.

Слово «псевдомонада» означает «ложный элемент» и является производным от:

• греческого слова ψευδο («псевдо»)
• латинского monas (или греческого μονάς/μονάδα)

В обоих случаях означающего «один неделимый элемент». Это слово ранее использовалось в микробиологии для обозначения микроорганизмов.

Слово «fluorescens» указывает на секрецию микроорганизмами растворимого флуоресцентного пигмента под названием пиовердин, относящегося к типу сидерофоров.

У представителей вида чрезвычайно гибкий метаболизм. Являются облигатными аэробами, некоторые штаммы способны использовать нитраты вместо кислорода в качестве конечного акцептора в процессе клеточного дыхания. Оптимальная температура для роста P. fluorescens составляет 25—30 °C. Даёт положительные результаты в тесте на оксидазу. Также является несахаролитической бактерией.

Бактерией P. fluorescens и другими подобными псевдомонадами вырабатываются термостабильные липазы и протеазы. Эти ферменты вызывают порчу молока, придают ему горечь, разлагая казеины и в дальнейшем обуславливают появление в нём нитей полисахаридов, за счёт выработки слизи и коагуляции белков.

Некоторые штаммы P. fluorescens (например, CHA0 или Pf-5) проявляют способность биоконтроля, защищая корни некоторых видов растений от паразитных грибков, таких как фузарий или питиозная корневая гниль, а также от некоторых растительноядных нематод.

Не совсем ясно, как флуоресцирующая Pseudomonas проявляет свойства, активирующие рост растений. Есть несколько версий на этот счёт:

• бактерии способны провоцировать системную сопротивляемость растения-хозяина, для улучшения устойчивости к атакам истинных патогенов;
• бактерии могут вытеснять другие (патогенные) почвенные микроорганизмы, например, сидерофоры, дав растению конкурентное преимущество для захвата железа;
• бактерии способны вырабатывать соединения, антагонистические для других почвенных микроорганизмов, например такие, как синильная кислота или антибиотики на основе феназина;

Если быть точнее, то определённые изоляты флуоресцирующей псевдомонады производят вторичные метаболиты 2,4-диацетилфлороглюцина (далее 2,4-ДАФГ), состав которых, как полагают, ответственен за анти-фитопатогенность и за свойства биоконтроля в этих штаммах. Генный кластер флороглюцина отвечает за генный фактор 2,4-ДАФГ в аспекте биосинтеза, регуляции, оттока и распада. Восемь генов флороглюцина (HGFACBDE) промаркированы в этом кластере и организационно закреплены за производством 2,4-ДАФГ штаммов флуоресцирующих псевдомонад. Из этих генов, ген D отвечает за поликетидсинтазы типа III, предоставляя ключевой биосинтетический фактор для производства 2,4-ДАФГ. Ген D демонстрирует сходство с халконсинтазой и, теоретически, происходит из горизонтального переноса генов. Однако, филогенетический и геномный анализы показали, что весь флороглюциновый кластер генов, это потомок флуоресцирующей псевдомонады, и много штаммов потеряли продуктивность, что имеет место в различных геномных областях среди штаммов.

Существуют экспериментальные свидетельства в поддержку этих теорий для определённых условий. Обзор данной темы описан Хаасом и Дефаго^[6].

Несколько штаммов флуоресцирующей псевдомонады, таких как Pf-5 и JL3985, развили естественную устойчивость к ампициллину и стрептомицину.

Эти антибиотики регулярно используются в биологическом исследовании в качестве инструмента селективного давления, чтобы вызвать транскрипцию и трансляцию плазмиды.

Штамм, именуемый Pf-CL145A, оказался многообещающим решением для контроля численности дрейссен. Этот бактериальный штамм, изолированный от внешней среды, может убить более 90 % дрейссен путём интоксикации (то есть, неинфекционно). Это происходит в результате действия натуральной субстанции(ий), входящей в состав их клеточных оболочек. С мертвыми клетками Pf-145A дрейссены погибают так же, как и с живыми. При очередном попадании в организм бактериальных клеток дрейссены гибнут вследствие последующего лизиса и некроза пищеварительной железы, а также отторжения некротических масс эпителия желудка. До настоящего момента исследования указывают на очень высокую специфичность в случае с дрейссенами, с низким риском нецелевого воздействия. Штамм Pf-CL145A в настоящий момент коммерциализирован под торговой маркой «Zequanox», который содержит его мёртвые бактериальные клетки в качестве активного ингредиента.

При культивировании P. fluorescens получают антибиотик мупироцин, который используется при лечении заболеваний глаз, ушей и кожи. В настоящее время свободная кислота мупироцина, её соли и эфиры применяются в кремах, мазях, спреях в качестве средства для лечения инфекции метициллин-устойчивого золотистого стафилококка.

P. fluorescens используется в молочной промышленности для приготовления йогурта^[7].

P. fluorescens гемолитически активна, и, как следствие, известны случаи заражения ей донорской крови^[8].

Псевдомонада редко является причиной заболевания у людей и обычно воздействуют на пациентов с ослабленной иммунной системой (например, больные, проходящие лечение от рака). В США с 2004 по 2006 годы была зарегистрирована вспышка заболевания Ф. псевдомонадой, которая была обнаружена у 80 человек в 6 штатах. Источником инфекции оказался заражённый гепаринизированный порционный физраствор, применяемый для лечения раковых больных.