Myksobakterie (bakterie śluzowe) — definicja, cechy i środowisko
Myksobakterie (bakterie śluzowe) — definicja, cechy i środowisko: odkryj ich życie w glebie, ruch w rojach, duże genomy i enzymy rozkładające materię organiczną.
Myxobacteria ("bakterie śluzowe") są grupą bakterii, które zazwyczaj żyją w glebie. Żywią się nierozpuszczalnymi substancjami organicznymi. Mają bardzo duże genomy w porównaniu z innymi bakteriami. Myksobakterie należą do grupy delta proteobakterii, dużej grupy form Gram-ujemnych.
Myxobacteria poruszają się ślizgając się po powierzchni. Przemieszczają się w rojach złożonych z wielu komórek utrzymywanych razem przez międzykomórkowe sygnały molekularne. Rój wydziela zewnątrzkomórkowe enzymy do trawienia pokarmu. Zwiększa to wydajność żerowania.
Galeria obrazów
5 ObrazyCechy morfologiczne i genetyczne
Myksobakterie to zwykle krótkie pałeczki lub nitkowate komórki otoczone błoną zewnętrzną typową dla bakterii Gram-ujemnych. Charakterystyczne dla nich jest ślizganie się po podłożu zamiast ruchu rzęskami czy wiciami. W genomach tych bakterii znajduje się wiele genów regulacyjnych oraz rozległe klastry genów kodujących metabolity wtórne (np. antybiotyki), co tłumaczy ich duże rozmiary genetyczne i zdolność do produkcji związków o wartości biotechnologicznej.
Zachowanie społeczne i cykl życia
Typowym elementem biologii myksobakterii jest wysoki stopień kooperacji między komórkami. W sprzyjających warunkach tworzą rojowiska, które poruszają się i żerują wspólnie. W warunkach głodu komórki organizują się w złożone struktury zwane ciałkami owocowymi, w których część komórek przekształca się w odporne przetrwalniki (tzw. myxospory). Proces ten obejmuje skomplikowaną komunikację komórka–komórka za pomocą sygnałów chemicznych (np. tzw. A- i C-sygnałów) i prowadzi do zróżnicowania funkcji w obrębie kolonii.
Odżywianie i enzymy
Myksobakterie żywią się głównie nierozpuszczalnymi polimerami i martwą materią organiczną. Dzięki wydzielaniu zewnątrzkomórkowych enzymów potrafią rozkładać celulozę, chitynę, białka i lipidy, a powstające drobniejsze produkty są następnie pobierane przez komórki roju. Taki sposób żerowania — zewnątrzkomórkowe trawienie prowadzone zbiorowo — zwiększa efektywność rozkładu i pozwala na wykorzystanie trudno degradowalnych źródeł pokarmu.
Środowisko i rola ekologiczna
Choć najczęściej występują w glebie i na powierzchni próchniejącej materii roślinnej, myksobakterie można znaleźć także w innych środowiskach wilgotnych, w tym w osadach i miejscach bogatych w materię organiczną. Pełnią ważną rolę w obiegu materii i kontroli populacji innych mikroorganizmów — są drapieżnikami mikrobiologicznymi, zdolnymi do rozkładu i eliminacji bakterii oraz grzybów w ich otoczeniu.
Zastosowania i znaczenie naukowe
- Biotechnologia: źródło unikatowych metabolitów wtórnych (potencjalne antybiotyki, inhibitory enzymów).
- Rolnictwo: badane jako mikroorganizmy o potencjale w zwalczaniu patogenów roślinnych (biokontrola).
- Nauka podstawowa: model do badań nad wielokomórkowością, komunikacją międzykomórkową i mechanizmami różnicowania.
Podsumowanie: Myksobakterie to fascynująca grupa Gram-ujemnych bakterii społecznych, które dzięki wspólnemu żerowaniu, złożonej komunikacji i zdolności do tworzenia ciałek owocowych służą jako ważny element ekosystemów glebowych oraz interesujący materiał badań podstawowych i aplikacyjnych.
Cykl życia
Gdy brakuje składników odżywczych, komórki myksobakterii łączą się w owocniki. Owocniki te mają różne kształty i kolory, w zależności od gatunku.
Wewnątrz owocników, komórki rozwijają się w okrągłe myksospory o grubych ścianach komórkowych. Te myxospores, podobnie jak zarodniki u innych organizmów, przeżywają do czasu, gdy składniki odżywcze są bardziej obfite. Wtedy wzrost komórek zostaje wznowiony z grupą (rojem) myxobacteria, a nie tylko pojedynczymi komórkami. Podobne cykle życiowe rozwinęły się wśród ameb zwanych komórkowymi pleśniami śluzowymi.
Korzysta z
Myxobacteria produkują wiele biomedycznie i przemysłowo użytecznych związków chemicznych, takich jak antybiotyki, i eksportują je poza komórkę. Niektóre myksobakterie są wykorzystywane jako organizmy modelowe do badań nad rozwojem. Na poziomie molekularnym, inicjacja rozwoju owocników jest regulowana przez sRNA Pxr.
Powiązane artykuły
Autor
AlegsaOnline.com Myksobakterie (bakterie śluzowe) — definicja, cechy i środowisko Leandro Alegsa
URL: https://pl.alegsaonline.com/art/68018
Źródła
- 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