Taxones de orden superior

Reino: Animalia

Filo Bacterias

Clase: Proteobacteria

Orden: Deltaproteobacteria

Familia Bdellovibrionales: Bdellovibrionaceae

Género: Bdellovibrio

Especie: Bdellovibrio bacteriovorus

Descripción y significado

Bdellovibrio es un género de pequeños Vibrio, muy móviles, en forma de bacterias gram negativas, monoflageladas de la clase delta-proteobacteria con la capacidad de matar parásitos y otras bacterias gram negativas. Esto incluye muchos patógenos, algunos de los géneros son: Alcaligenes, Campylobacter, Erwinia, Escherichia, Helicobacter, Pseudomonas, Salmonella, Legionella y Shigella. Bdellovibrio tienen lo que se describe como un estilo de vida bifásico con un móvil, de vida libre "caza" de fases y una fase de crecimiento intra-celular parasitando. La fase intra-celular de Bdellovibrio está restringido al periplasma, donde se modifica la fisiología de la presa para satisfacer el depredador, formando una bdelloplast distintivo. Bdellovibrio tipo salvaje son parásitos obligados y debe vivir una parte de sus vidas en un host o morir, sin embargo, los investigadores han sido capaces de crear cepas de cultivo artificial de ciertos Bdellovibrio en medios ricos en el laboratorio. Bdellovibrio normalmente se cultiva en E. coli se aprovechan las culturas en el laboratorio, y las colonias están aisladas de las placas confluentes en el césped de la cultura de la presa, de forma similar a los virus. La especie más extendida, Bdellovibrio bacteriovorus, habita una gran variedad de ambientes tales como el agua dulce, agua salobre, agua de mar, aguas residuales, tuberías de agua, los intestinos de animales y otros reservorios de agua.

Esta bacteria también se encuentra comúnmente en los hábitats creados por el hombre, la rizosfera de las raíces de las plantas y el suelo. También se ha observado que residen en el tracto intestinal de ciertos mamíferos donde reduce los patógenos en los intestinos. B. bacteriovorus es útil en la purificación de aguas residuales, ya que disminuye recuentos bacterianos gram-negativas. El ciclo de vida de B. bacteriovorus incluye cinco etapas. En primer lugar, la bacteria se une a la membrana externa del anfitrión utilizando una extensión en forma de gancho que se rompe la pared celular externa a través de la liberación de ciertas enzimas. Esto es seguido por la penetración

en el periplasma y la reparación de los daños causados a la membrana celular. Una vez que la bacteria se encuentra dentro del periplasma, se introduce enzimas hidrolíticas en el citoplasma de acogida. Esto aumenta el suministro de la bacteria alimentos mediante la membrana interna de la célula huésped "fugas". La bacteria crece a continuación, y una vez que se ha agotado todos los recursos en la célula del huésped, se divide en tantos como 15 células móviles. Los debilitados lisis de la célula huésped, la liberación de la progenie bacterias bacteriovirus B., que son entonces listo para encontrar una nueva presa para atacar. Este ciclo de vida toma hasta tres o cuatro horas.

Genoma estructura

El genoma de B. bacterivorus ha sido recientemente publicado en 2004 por Rendulic et al. y ha revelado una serie de características de, y mecanismos empleados en su estilo de vida predatorios. Después del descubrimiento inicial de Hans Stolp en 1963 y un periodo de investigación entusiasta bioquímico y fisiológico, el esfuerzo sustancialmente disminuido. No era hasta hace poco con el advenimiento de la genética molecular y la secuenciación de que el trabajo en Bdellovibrio ha recogido. La secuenciación de la HD (dependiente del servidor) 100 cepa produjo un gran genoma 3.85MB que fue sorprendente teniendo en cuenta el pequeño tamaño de la bacteria (0,2 a 0,5 m por 0,5 a 2,5 micras). El genoma está desprovisto de cualesquiera plásmidos y contiene sólo un único elemento IS y un profago. El contenido de G / C del genoma era también bastante constante entre todos los genes que indica que no hay transferencias genéticas laterales se han producido en los últimos tiempos, a pesar de estar en contacto constante con los genomas de presa, con alto contenido de G / C.

Predatosome y Especialización

El genoma Bdellovibrio es de un tamaño comparable al de muchos depredadores no-bacterias, sin embargo, su composición es muy diferente. La mayor parte está dedicada a un grupo esencial de las proteínas que constituyen el núcleo de su naturaleza depredadora. El predatosome constituye el 40% del genoma de B. bacteriovorus e incluye genes que tienen un papel en matar y digerir la presa, y genes reguladores que controlan los procesos. Con la excepción de un endosimbionte único que posee un genoma pequeño, B. bacteriovorus tiene la mayor densidad de genes de la proteasa y peptidasa reportados. El predatosome incluye 20 ADNasas, ARNasas, lipasas 9, 15 glicanasas 10, más de 150 y peptidasas, proteasa y 89 otras hidrolasas. Esto está en marcado contraste con una bacteria no depredadores tales como E. coli, con 3 ADNasas, ARNasas 8, lipasas y proteasas, 2/60 peptidasas utilizan principalmente para la remodelación celular . Las ADNasas numerosas son una probable explicación para la falta de transferencia lateral de genes observado, como el material genético presa es totalmente degradado sin dejar genes

intactos a someterse a la transferencia. Por otra parte, B. bacteriovorus posee sólo 11 de las vías esenciales de aminoácidos de síntesis y le faltan 10 aminoácidos vías de degradación del ácido. Esta dedicación a la predatosome, así como la naturaleza condensada y no permisivas de su genoma en relación con otros elementos genéticos indican un alto nivel de especialización y está en consonancia con el estilo de vida parasitaria obligada de Bdellovibrio.

Los agentes de control biológico y terapéutico

La capacidad de Bdellovibrio para lisar células bacterianas, mientras que crece en un nicho no competitivo inter-periplásmico los ha hecho posibles candidatos como biocontrol en vivo, y quizás incluso agentes terapéuticos. Los datos de la publicación reciente por genoma Rendulic et. al ha indicado la ausencia de un sistema de secreción de tipo III que se encuentra fuertemente asociada a la infección patógena de organismos eucariotas, como los humanos, en B. bacteriovorus. También hay incidentes no reportados de bacterias invasoras Bdellovibrio células de mamífero. Estas son señales positivas para el posible uso de Bdellovibrio como agentes terapéuticos en animales y posiblemente en los seres humanos.

Ensayos en curso Atterbury et al. ya han llevado a cabo ensayos de prueba B. bacteriovorus utilizar en la erradicación de Salmonella enteritidis en pollos jóvenes. Las aves no mostraron efectos secundarios y se había reducido significativamente el número de Salmonella cuando se administra una dosis oral de depredador HD100 Bdellovibrio, en comparación con el control o una genéticamente modificada no depredadores cepa Bdellovibrio. B. bacteriovorus también fue capaz de reducir significativamente la biomasa de E. coli y biopelículas de Pseudomonas fluorescens formado en placas de microtitulación. Estas son aplicaciones importantes con muy amplia de la salud económica, y las implicaciones ecológicas. Por ejemplo, en 2010, se produjo un enorme retiro de más de quinientos millones de huevos contaminados con Salmonella enteritidis. Además, el uso de B. bacteriovorus puede eliminar la necesidad de extensas terapias con antibióticos, especialmente en los piensos para el ganado, que promueve la resistencia a los antibióticos. También puede reducir la necesidad de productos químicos nocivos utilizados para borrar biopelículas fuertemente adheridas. Las posibilidades de aplicación de bacteriovorus B. son infinitas, pero más investigación debe llevarse a cabo para afirmar la seguridad y fiabilidad de dicho uso.