Photorhabdus - Photorhabdus

Photorhabdus to rodzaj bioluminescencyjnych , Gram-ujemnych pałeczek, które żyją symbiotycznie w nicieniach entomopatogennych , stąd nazwa foto (co oznacza wytwarzanie światła) i rabdus (kształt pręcika). Wiadomo, że Photorhabdus jest patogenny dla wielu owadów i był stosowany jako biopestycyd w rolnictwie.

Koło życia

Gatunki Photorhabdus ułatwiają rozmnażanie się nicieni entomopatogennych poprzez zakażanie i zabijanie podatnych na nie larw owadów. Nicienie entomopatogenne zwykle występują w glebie. Nicienie infekują żywicieli larwalnych przez przekłuwanie naskórka larwalnego. Kiedy nicień dostanie się do larw owadów, gatunki Photorhabdus są uwalniane przez nicienie i wytwarzają szereg toksyn, zabijając żywiciela w ciągu 48 godzin. Gatunki Photorhabdus żywią się zwłokami owadów, a proces ten przekształca zwłoki w źródło pożywienia dla nicieni. Dojrzałe nicienie opuszczają zubożone ciało owada i szukają nowych żywicieli do zarażenia.

Nicienie entomopatogenne wyłaniające się ze zwłok mola woskowego

Podczas stacjonarnej fazy wzrostu wewnątrz larw owadów, gatunki Photorhabdus syntetyzują cząsteczkę o nazwie 3,5-dihydroksy-4-izopropylo-trans-stylben (ST). Sugeruje się, że ST działa jak antybiotyk i chroni gatunki Photorhabdus przed konkurencją ze strony innych mikroorganizmów, a także pomaga obejść układ odpornościowy owadów.

3,5-dihydroksy-4-izopropylo-trans-stylben （ST）

Gatunki Photorhabdus są endosymbiontami niezbędnymi dla nicieni Heterorhabditis .

Sekwencja genomu

Cały genom Photorhabdus luminescens został zsekwencjonowany w 2003 r. Sekwencja DNA Photorhabdus zawiera szereg genów kodujących toksyny, które są niezbędne do zabicia owada po zakażeniu. Obejmuje genów kodujących toksyny, które zabijają Manduca sexta , w hornworm tytoniu gen MCF powodujący apoptozę przez owady hemocytów i jelito środkowe nabłonka i genów uczestniczących w tworzeniu rozwoju gospodarza owadów.

Inną zidentyfikowaną ważną sekwencją jest gen kodujący poliketydy i nieryboosomalne syntazy peptydów, które wytwarzają antybiotyki w celu ochrony przed konkurentami drobnoustrojów.

Sugeruje się, że gatunki Photorhabdus nabyły geny toksyn poprzez poziomy transfer genów podczas ewolucji.

W rolnictwie

Wydajność zabijania owadów rodzaju Photorhabdus gatunku i jego potencjalne zastosowanie jako biologicznego środka ochrony roślin zostało zbadane. Udowodniono, że zastosowanie samego gatunku Photorhabdus jako biopestycydu, niezależnie od jego symbiontu nicieni, przeciwko kapuśniakowi białemu, Pieris brassicae , mączniakowi mango, Drosicha mangiferae i poczwarkom ćmy diamentowej Plutella xylostella , okazało się skuteczne. Ma również potencjał patogenny, aby zabić omacnicę prosowiankę , szkodnika kukurydzy we wschodniej Azji, w ciągu 48 godzin.

Jako czynnik chorobotwórczy

Znaleziono trzy gatunki Photohabdus , którymi są Photorhabdus luminescens , Photorhabdus temperata i Photorhabdus asymbiotica . Wykazano, że P. asymbiotica jest zakaźna dla ludzi, ale przypadki są w większości nie powodujące zgonu i są ograniczone do amerykańskiego stanu Teksas i Gold Coast w Australii.

Pierwszy przypadek zakażenia człowieka został zgłoszony przez Centers for Disease Control w Stanach Zjednoczonych w 1989 roku.

W 1999 roku w badaniu odnotowano kolejne cztery przypadki infekcji Photorhabdus luminescens w południowo-wschodniej Australii, jeden w 1994 roku i trzy w 1998 roku.

Bibliografia

Zewnętrzne linki

„Photorhabdus” . Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej (NCBI) .