Myxobaktérie: sociálne, kĺzavé baktérie s komplexným životným cyklom
Prehľad myxobaktérií — ich morfológia, správanie, ekologická úloha, životný cyklus a význam vo výskume a liečivách.
Myxobaktérie sú skupina gramnegatívnych baktérií známa pre svoje sociálne správanie, schopnosť kĺzavého pohybu a tvorbu zložitých štruktúr pri nedostatku živín. Vyskytujú sa prevažne v pôde, ale niektoré druhy žijú aj v suchozemských a morských mikrohabitatách. Majú relatívne veľké genómy v porovnaní s mnohými inými baktériami, čo korešponduje s ich chemickou rozmanitosťou a regulačnými systémami spojenými s vývojom alebo produkciou sekundárnych metabolitov.
Galéria obrázkov
5 ObrázkyHlavné vlastnosti a životný cyklus
Myxobaktérie sa pohybujú po pevných povrchoch tzv. kĺzaním; tento pohyb zahŕňa elektrónové signály, sekréciu slizu a špecializované motilné systémy označované ako A- a S-motilita. Živia sa rozkladaním nerozpustných organických látok, často kolektívne: kolónie sa organizujú do rojov a uvoľňujú extracelulárne enzýmy, ktoré ľahko trávia okolité makromolekuly. Pri vyčerpaní zdrojov usporiadavajú buď pretrvávajúce roje, alebo vytvárajú viacbunneté oválne a kužeľovité plodivé telieska, v ktorých sa časť buniek diferencuje na odolné spóry.
Ekologická rola a správanie
Podobne ako predátori, mnohé myxobaktérie lovia iné mikroorganizmy — produkujú látky, ktoré lyzujú bunkové steny a umožňujú kolektívne vyžívanie uvoľnených živín. Tým prispievajú k cyklovaniu organickej hmoty v pôdnych ekosystémoch a ovplyvňujú mikrobiálne spoločenstvá. Ich spôsoby komunikácie a koordinácie buniek sú predmetom štúdia v kontexte evolúcie sociálneho správania; modelovým organizmom v laboratóriách je napríklad Myxococcus xanthus.
Rozdiely a podobnosti
- Gramnegatívna bunková stena a relatívne veľký genóm (taxonomické zaradenie a genetika).
- Nejsú to eukaryotické sliznatky (myxomycéty); podobné názvoslovie môže viesť k omylu (rozlíšenie).
- Rôzne druhy majú odlišné plodivé telesá, pigmenty a metabolické profily (motilita a morfológia).
Výskum, biotechnológie a aplikácie
Myxobaktérie sú cenným zdrojom bioaktívnych zlúčenín — niektoré druhy produkujú antibiotiká, antifungálne látky alebo molekuly využívané v onkologickom výskume. Ich komplexná regulácia vývoja a schopnosť diferenciácie sú modelom pre pochopenie viacbunkovej organizácie u organizmov bez klasickej viacbunkovej stavby. Z tohto dôvodu sú často predmetom genómových a biochemických štúdií (aplikovaný výskum).
Pre záujemcov o ďalšie informácie a databázy sú dostupné špecializované zdroje o taxonómii, genómoch a biologických vlastnostiach myxobaktérií: všeobecné prehľady, sekvenčné databázy a odborné články (prehľady, laboratórne protokoly, biotechnologické aplikácie).
Životný cyklus
Pri nedostatku živín sa bunky myxobaktérií združujú do plodníc. Tieto plodnice majú v závislosti od druhu rôzne tvary a farby.
Vo vnútri plodníc sa bunky vyvíjajú do okrúhlych myxospór s hrubými bunkovými stenami. Tieto myxospóry, podobne ako spóry iných organizmov, prežívajú, kým nie je dostatok živín. Potom sa znovu spustí rast buniek so skupinou (rojom) myxobaktérií, nie len s izolovanými bunkami. Podobné životné cykly sa vyvinuli aj medzi amébami nazývanými bunkové slizovky.
Používa
Myxobaktérie produkujú množstvo biomedicínsky a priemyselne užitočných chemických látok, ako sú antibiotiká, a vyvážajú ich mimo bunky. Niektoré myxobaktérie sa používajú ako modelové organizmy na štúdium vývoja. Na molekulárnej úrovni je iniciácia vývoja plodníc regulovaná sRNA Pxr.
Súvisiace články
Autor
AlegsaOnline.com Myxobaktérie: sociálne, kĺzavé baktérie s komplexným životným cyklom Leandro Alegsa
URL: https://sk.alegsaonline.com/art/68018
Zdroje
- doi.org : 10.1038/nbt1354
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov : 17965706
- doi.org : 10.1088/1478-3967/1/3/005
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov : 16204837
- pnas.org : "A three-dimensional model of myxobacterial aggregation by contact-mediated interactions"
- doi.org : 10.1073/pnas.0504259102
- ncbi.nlm.nih.gov : 1183571
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov : 16061806
- doi.org : 10.1038/sj.jim.7000025
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov : 11780785
- sciencemag.org : "Adaptive evolution of an sRNA that controls Myxococcus development"
- doi.org : 10.1126/science.1187200
- ncbi.nlm.nih.gov : 3027070
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov : 20489016
- doi.org : 10.1038/nature04677