გრამუარყოფითი, აერობული, მარილისადმი ტოლერანტული, აქტიური, ღეროს ფორმის და მტაცებელი ბაქტერია ASxL5T იზოლირებული იქნა ინგლისის ნოტინჰემშირში ძროხის ნარჩენების აუზიდან და გამოიყენეს Campylobacter მტაცებლად. შემდგომში სხვა Campylobacter სახეობები და Enterobacteriaceae ოჯახის წევრები აღმოაჩინეს მტაცებლად. მასპინძელი უჯრედების გარეშე სუბკულტურის შემდეგ, სუსტი ასეპტიკური ზრდა მიღწეული იყო Brain Heart Infusion Agar-ზე. ზრდის ოპტიმალური პირობებია 37 °C და pH არის 7. გადამცემი ელექტრონული მიკროსკოპით გამოვლინდა რამდენიმე ძალიან უჩვეულო მორფოლოგიური მახასიათებელი, რომელიც დაკავშირებულია მტაცებლის ხელმისაწვდომობასთან. ფილოგენეტიკური ანალიზი 16S rRNA გენის თანმიმდევრობის გამოყენებით აჩვენა, რომ იზოლატი დაკავშირებულია საზღვაო სპირულინას ოჯახის წევრთან, მაგრამ არ შეიძლება მკაფიოდ კლასიფიცირებული იყოს რომელიმე ცნობილი გვარის წევრად. ASxL5T-ის მთლიანი გენომის თანმიმდევრობა დაადასტურა კავშირი საზღვაო სპიროქეტების წევრებთან. მონაცემთა ბაზის ძიებამ აჩვენა, რომ რამდენიმე ASxL5T იზიარებს 16S rRNA გენის თანმიმდევრობებს ოკეანის, მიწის ზედაპირიდან და მიწისქვეშა წყლების რამდენიმე არაკულტურულ ბაქტერიასთან. ჩვენ ვარაუდობთ, რომ შტამი ASxL5T წარმოადგენს ახალ სახეობას ახალ გვარში. ჩვენ გირჩევთ სახელს Venatorbacter cucullus gen. ნოემბერი, სპ. ნოემბერში, ASxL5T გამოიყენებოდა როგორც ტიპის შტამი.
მტაცებელი ბაქტერიები არის ბაქტერიები, რომლებიც ავლენენ სხვა ცოცხალი ბაქტერიების ნადირობისა და მოკვლის უნარს ბიოსინთეზური მასალებისა და ენერგიის მისაღებად. ეს განსხვავდება მკვდარი მიკროორგანიზმებისგან საკვები ნივთიერებების ზოგადი აღდგენისგან და ასევე განსხვავდება პარაზიტული ურთიერთქმედებისგან, რომლის დროსაც ბაქტერიები ქმნიან მჭიდრო ურთიერთობას მათ მასპინძელთან მათი მოკვლის გარეშე. მტაცებელმა ბაქტერიებმა განავითარეს სხვადასხვა სასიცოცხლო ციკლი, რათა ისარგებლონ საკვების უხვი წყაროებით იმ ნიშებში, სადაც ისინი გვხვდება (როგორიცაა საზღვაო ჰაბიტატები). ისინი წარმოადგენენ ტაქსონომიურად მრავალფეროვან ჯგუფს, რომელსაც უკავშირდება მხოლოდ მათი უნიკალური სტერილიზაციის სასიცოცხლო ციკლი1. მტაცებელი ბაქტერიების მაგალითები ნაპოვნია რამდენიმე სხვადასხვა ფილაში, მათ შორის: პროტეობაქტერია, ბაქტერიოიდები და ქლორელა.3. თუმცა, ყველაზე კარგად შესწავლილი მტაცებელი ბაქტერიებია Bdellovibrio და Bdellovibrio და მსგავსი ორგანიზმები (BALOs4). მტაცებელი ბაქტერიები ახალი ბიოლოგიურად აქტიური ნაერთებისა და ანტიბაქტერიული აგენტების პერსპექტიული წყაროა5.
ითვლება, რომ მტაცებელი ბაქტერიები აძლიერებენ მიკრობული მრავალფეროვნებას და დადებით გავლენას ახდენენ ეკოსისტემის ჯანმრთელობაზე, პროდუქტიულობასა და სტაბილურობაზე6. მიუხედავად ამ დადებითი ატრიბუტებისა, ახალი მტაცებლური ბაქტერიების შესახებ რამდენიმე კვლევაა ჩატარებული ბაქტერიების კულტივირების სირთულისა და უჯრედების ურთიერთქმედების გულდასმით დაკვირვების საჭიროების გამო მათი რთული სასიცოცხლო ციკლის გასაგებად. ამ ინფორმაციის მიღება ადვილი არ არის კომპიუტერული ანალიზით.
ანტიმიკრობული რეზისტენტობის გაზრდის ეპოქაში მიმდინარეობს ბაქტერიული პათოგენების სამიზნე ახალი სტრატეგიების შესწავლა, როგორიცაა ბაქტერიოფაგებისა და მტაცებელი ბაქტერიების გამოყენება7,8. ASxL5T ბაქტერია იზოლირებული იქნა 2019 წელს ფაგის იზოლაციის ტექნოლოგიის გამოყენებით ძროხის ნარჩენებიდან, რომელიც შეგროვდა ნოტინჰემის უნივერსიტეტის რძის ცენტრიდან, ნოტინჰემშირი. გამოკვლევის მიზანია ბიოლოგიური კონტროლის აგენტების პოტენციალის მქონე ორგანიზმების იზოლირება. Campylobacter hyointestinalis არის ზოონოზური პათოგენი, რომელიც სულ უფრო მეტად ასოცირდება ადამიანის ნაწლავის დაავადებებთან10. ის ყველგან გვხვდება შრატში და გამოიყენება როგორც სამიზნე მასპინძელი.
ASxL5T ბაქტერია იზოლირებული იყო ძროხის ჟელედან, რადგან დაფიქსირდა, რომ C. hyointestinalis-ის გაზონზე მის მიერ წარმოქმნილი დაფები მსგავსი იყო ბაქტერიოფაგების მიერ წარმოქმნილი დაფების. ეს მოულოდნელი აღმოჩენაა, რადგან ფაგის იზოლაციის პროცესის ნაწილი მოიცავს ფილტრაციას 0,2 μm ფილტრის მეშვეობით, რომელიც შექმნილია ბაქტერიული უჯრედების მოსაშორებლად. დაფიდან ამოღებული მასალის მიკროსკოპული გამოკვლევით დადგინდა, რომ მცირე გრამუარყოფითი მრუდი ღეროს ფორმის ბაქტერიები არ აგროვებდნენ პოლიჰიდროქსიბუტირატს (PHB). მტაცებელი უჯრედებისგან დამოუკიდებელი ასეპტიკური კულტურა რეალიზებულია მდიდარ მყარ გარემოზე (როგორიცაა ტვინის გულის ინფუზიური აგარი (BHI) და სისხლის აგარი (BA)), და მისი ზრდა სუსტია. მიიღება სუბკულტურის მძიმე ინოკულუმით გაუმჯობესების შემდეგ. ის ერთნაირად კარგად იზრდება მიკროაერობული (7% ვ/ვ ჟანგბადი) და ატმოსფერული ჟანგბადის პირობებში, მაგრამ არა ანაერობულ ატმოსფეროში. 72 საათის შემდეგ, კოლონიის დიამეტრი ძალიან მცირე იყო, 2 მმ-ს აღწევდა და ის იყო კრემისფერი, გამჭვირვალე, მრგვალი, ამოზნექილი და მბზინავი. სტანდარტული ბიოქიმიური ტესტირება შეფერხებულია, რადგან ASxL5T არ შეიძლება საიმედოდ კულტივირებული იყოს თხევად გარემოში, რაც ვარაუდობს, რომ ის შეიძლება დაეყრდნოს ბიოფილმის ფორმირების რთულ სასიცოცხლო ციკლს. თუმცა, ფირფიტის სუსპენზიამ აჩვენა, რომ ASxL5T არის აერობული, დადებითია ოქსიდაზასა და კატალაზაზე და შეუძლია მოითმინოს 5% NaCl. ASxL5T მდგრადია 10 მკგ სტრეპტომიცინის მიმართ, მაგრამ მგრძნობიარეა ყველა სხვა შემოწმებული ანტიბიოტიკის მიმართ. ASxL5T ბაქტერიული უჯრედები გამოკვლეული იყო TEM-ით (სურათი 1). როდესაც იზრდება მტაცებელი უჯრედების გარეშე BA-ზე, ASxL5T უჯრედები არის პატარა Campylobacter, საშუალო სიგრძით 1,63 μm (± 0,4), სიგანე 0,37 μm (± 0,08) და ერთი გრძელი (5 μm-მდე) ბოძი. სექსუალური დროშები. უჯრედების დაახლოებით 1,6%-ს, როგორც ჩანს, აქვს 0,2 მკმ-ზე ნაკლები სიგანე, რაც საშუალებას მისცემს გავლას ფილტრის მოწყობილობაში. უჩვეულო სტრუქტურული გაფართოება დაფიქსირდა ზოგიერთი უჯრედის თავზე, მსგავსი ფენის (ლათინური cucullus) (იხ. ისრები 1D, E, G). როგორც ჩანს, ეს შედგება ჭარბი გარე მემბრანისგან, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს პერიპლაზმური გარსის ზომის სწრაფი შემცირებით, ხოლო გარე მემბრანა ხელუხლებელი რჩება და აჩვენებს "ფხვიერ" იერს. ASxL5T-ის კულტივაციამ საკვები ნივთიერებების არარსებობის პირობებში (PBS-ში) დიდი ხნის განმავლობაში 4°C-ზე გამოიწვია უჯრედების უმეტესობამ (მაგრამ არა ყველა) აჩვენა კოკულის მორფოლოგია (სურათი 1C). როდესაც ASxL5T იზრდება Campylobacter jejuni-სთან ერთად, როგორც მტაცებელი 48 საათის განმავლობაში, უჯრედის საშუალო ზომა მნიშვნელოვნად გრძელი და ვიწროა, ვიდრე მასპინძლის გარეშე გაზრდილი უჯრედები (ცხრილი 1 და სურათი 1E). ამის საპირისპიროდ, როდესაც ASxL5T იზრდება E. coli-ით, როგორც მტაცებელი 48 საათის განმავლობაში, უჯრედის საშუალო ზომა უფრო გრძელი და განიერია, ვიდრე მაშინ, როდესაც ის იზრდება მტაცებლის გარეშე (ცხრილი 1), ხოლო უჯრედის სიგრძე ცვალებადია, ჩვეულებრივ, ძაფისებრი (სურათი 1F). Campylobacter jejuni-ით ან E. coli-ით, როგორც მტაცებელი 48 საათის განმავლობაში ინკუბაციისას, ASxL5T უჯრედები საერთოდ არ აჩვენებდნენ ფლაგელას. ცხრილი 1 აჯამებს დაკვირვებებს უჯრედის ზომის ცვლილებაზე ASxL5T-ის არსებობის, არარსებობისა და მტაცებლის ტიპის მიხედვით.
ASx5LT-ის TEM ჩვენება: (A) ASx5LT აჩვენებს გრძელ მათრახს; (B) ტიპიური ASx5LT ბატარეა; (C) კოკის ASx5LT უჯრედები ხანგრძლივი ინკუბაციის შემდეგ ნუტრიენტების გარეშე; (D) ASx5LT უჯრედების ჯგუფმა აჩვენა ანომალია (E) ASx5LT უჯრედების ჯგუფმა, რომელიც ინკუბირებულია Campylobacter prey-ით, აჩვენა უჯრედის გაზრდილი სიგრძე მტაცებლის ზრდის გარეშე (D) ასევე აჩვენა აპიკალური სტრუქტურა; (F) დიდი ძაფისებრი დროშები, ASx5LT უჯრედები, E. coli მტაცებელთან ინკუბაციის შემდეგ; (G) ერთი ASx5LT უჯრედი E. coli-ით ინკუბაციის შემდეგ, რომელიც აჩვენებს უჩვეულო ზედა სტრუქტურას. ზოლი წარმოადგენს 1 მკმ.
16S rRNA გენის თანმიმდევრობის განსაზღვრა (დასასვლელი ნომერი MT636545.1) საშუალებას აძლევს მონაცემთა ბაზაში ძიებებს დაადგინოს გამაპროტეობაქტერიების კლასის მსგავსი თანმიმდევრობები და ისინი ყველაზე ახლოს არიან ზღვის ბაქტერიებთან სპირილუმის ოჯახისა (სურათი 2) და არიან Thalassolituus-ის გვარის წევრები. მარინე ბაცილის უახლოესი ნათესავი. 16S rRNA გენის თანმიმდევრობა აშკარად განსხვავდება მტაცებელი ბაქტერიებისგან, რომლებიც მიეკუთვნებიან Bdelvibrionaceae (დელტაპროტეობაქტერია) ოჯახს. B. bacteriovorus HD100T (ტიპის შტამი, DSM 50701) და B. bacteriovorus DM11A-ს წყვილი შედარება იყო 48.4% და 47.7%, ხოლო B. exovorus JSS-ისთვის ეს იყო 46.7%. ASxL5T ბაქტერიას აქვს 16S rRNA გენის 3 ასლი, რომელთაგან ორი ერთმანეთის იდენტურია, ხოლო მესამე 3 ფუძის დაშორებით. ორი სხვა მტაცებელი ბაქტერიული იზოლატი (ASx5S და ASx5O; 16S rRNA გენის მიერთების ნომრები არის MT636546.1 და MT636547.1, შესაბამისად) მსგავსი მორფოლოგიური და ფენოტიპური მახასიათებლებით ერთი და იგივე ადგილიდან არ არის იგივე, მაგრამ ისინი განსხვავდებიან ASxL5T და არაკულტურულისგან. მონაცემთა ბაზის თანმიმდევრობები დაჯგუფებულია სხვა გვარებთან ერთად Oceanospirillaceae (სურათი 2). ASxL5T-ის მთელი გენომის თანმიმდევრობა განისაზღვრა და შენახულია NCBI მონაცემთა ბაზაში და დაშვების ნომერია CP046056. ASxL5T-ის გენომი შედგება 2,831,152 bp წრიული ქრომოსომისგან, G + C თანაფარდობით 56,1%. გენომის თანმიმდევრობა შეიცავს 2653 CDS-ს (სულ), რომელთაგან 2567 პროგნოზირებულია ცილების კოდირებად, რომელთაგან 1596 შეიძლება მიენიჭოს სავარაუდო ფუნქციებს (60.2%). გენომი შეიცავს 67 რნმ-ის მაკოდირებელ გენს, მათ შორის 9 rRNA (თითოეული 3 5S, 16S და 23S) და 57 tRNA. ASxL5T-ის გენომიური მახასიათებლები შედარებული იყო უახლოესი ფარდობითი ტიპის შტამების ხელმისაწვდომ გენომებთან, რომლებიც გამოვლენილია 16S rRNA გენის თანმიმდევრობიდან (ცხრილი 2). გამოიყენეთ ამინომჟავის იდენტურობა (AAI), რათა შეადაროთ ყველა ხელმისაწვდომი Thalassolituus გენომი ASxL5T-თან. AAI-ით განსაზღვრული გენომის უახლოესი ხელმისაწვდომი (არასრული) თანმიმდევრობა არის Thalassolituus sp. C2-1 (დაამატეთ NZ_VNIL01000001). ეს შტამი იზოლირებული იყო მარიანას თხრილის ღრმა ზღვის ნალექებიდან, მაგრამ ამჟამად ამ შტამის შესახებ ფენოტიპური ინფორმაცია შედარებისთვის არ არსებობს. ASxL5T-ის 2,82 მბ-თან შედარებით, ორგანიზმის გენომი უფრო დიდია 4,36 მბ-ით. ზღვის სპიროქეტების გენომის საშუალო ზომა არის დაახლოებით 4.16 Mb (± 1.1; n = 92 სრული საცნობარო გენომი გამოკვლეული https://www.ncbi.nlm.nih.gov/assembly-დან), ასე რომ, ASxL5T გენომი შეესაბამება შეკვეთა სხვა წევრებთან შედარებით, საკმაოდ მცირეა. გამოიყენეთ GToTree 1.5.54 გენომზე დაფუძნებული სავარაუდო მაქსიმალური ალბათობის ფილოგენეტიკური ხის გენერირებისთვის (სურათი 3A), გამაპროტეობაქტერიების 11,12,13,14,15,16 11,12,13,14,15,16 სპეციფიკური 172 ამინომჟავების გასწორებული და დაკავშირებული ამინომჟავების თანმიმდევრობების გამოყენებით, 17,18. ანალიზმა აჩვენა, რომ იგი მჭიდრო კავშირშია თალასოლიტუუსთან, ბაქტერიულ სიბრტყეთან და საზღვაო ბაქტერიასთან. თუმცა, ეს მონაცემები მიუთითებს, რომ ASxL5T განსხვავდება საზღვაო სპირულინაში მისი ნათესავებისაგან და მისი გენომის თანმიმდევრობის მონაცემები ხელმისაწვდომია.
ფილოგენეტიკური ხე, რომელიც იყენებს 16S rRNA გენის თანმიმდევრობას, ხაზს უსვამს ASxL5T, ASxO5 და ASxS5 შტამების (ნაწლავებთან ერთად) პოზიციას ზღვის Spirulinaceae-ში დაუმუშავებელ და საზღვაო ბაქტერიების შტამებთან შედარებით. Genbank-ის მიერთების ნომერი მიჰყვება შტამის სახელს ფრჩხილებში. გამოიყენეთ ClustalW მიმდევრობების გასასწორებლად და გამოიყენეთ მაქსიმალური ალბათობის მეთოდი და Tamura-Nei მოდელი ფილოგენეტიკური ურთიერთობების დასადგენად და შეასრულეთ 1000 მართვადი რეპლიკაცია MEGA X პროგრამაში. ფილიალზე ნომერი მიუთითებს, რომ მართვადი ასლის მნიშვნელობა 50%-ზე მეტია. Escherichia coli U/541T გამოიყენებოდა როგორც გარე ჯგუფი.
(A) გენომზე დაფუძნებული ფილოგენეტიკური ხე, რომელიც აჩვენებს კავშირს ზღვის Spirospiraceae ბაქტერიას ASxL5T და მის ახლო ნათესავებს შორის, E. coli U 5/41T, როგორც გარე ჯგუფი. (B) T. oleivorans MIL-1T-თან შედარებით, გენების ფუნქციური კატეგორიის განაწილება პროგნოზირებულია ASx5LT ცილის ორთოლოგიური ჯგუფის (COG) კლასტერის საფუძველზე. მარცხნივ სურათზე ნაჩვენებია გენების რაოდენობა თითოეულ ფუნქციურ COG კატეგორიაში თითოეულ გენომში. გრაფიკი მარჯვნივ გვიჩვენებს გენომის პროცენტს, რომელიც შეიცავს თითოეულ ფუნქციურ COG ჯგუფს. (C) T. oleiverans MIL-1T-თან შედარებით, ASxL5T-ის სრული KEGG (გენებისა და გენომის კიოტო ენციკლოპედია) მოდულარული გზის ანალიზი.
KEGG მონაცემთა ბაზის გამოყენებით ASxL5T გენომში არსებული კომპონენტის გენების გამოსაკვლევად გამოვლინდა აერობული გამა Proteus-ის ტიპიური მეტაბოლური გზა. ASxL5T შეიცავს სულ 75 გენს, რომლებიც მინიჭებულია ბაქტერიული საავტომობილო პროტეინებისთვის, მათ შორის გენები, რომლებიც მონაწილეობენ ქიმიოტაქსის, ფლაგელების შეკრებაში და IV ტიპის ფიმბრიების სისტემაში. ბოლო კატეგორიაში, 10-დან 9 გენი პასუხისმგებელია სხვა ორგანიზმების მოძრაობებზე. ASxL5T-ის გენომი შეიცავს სრულ ტეტრაჰიდროპირიმიდინის ბიოსინთეზურ გზას, რომელიც მონაწილეობს ოსმოსურ სტრესზე დამცავ პასუხში20, როგორც მოსალოდნელია ჰალოფილებისთვის. გენომი ასევე შეიცავს ბევრ სრულ გზას კოფაქტორებისა და ვიტამინებისთვის, მათ შორის რიბოფლავინის სინთეზის გზები. მიუხედავად იმისა, რომ ალკან 1-მონოოქსიგენაზას (alkB2) გენი იმყოფება ASxL5T-ში, ნახშირწყალბადების გამოყენების გზა არ არის დასრულებული. ASxL5T-ის გენომის თანმიმდევრობაში, აშკარად არ არსებობს გენების ჰომოლოგები, რომლებიც იდენტიფიცირებულია, როგორც ძირითადად პასუხისმგებელნი ნახშირწყალბადების დეგრადაციაზე T. oleiverans MIL-1T21-ში, როგორიცაა TOL_2658 (alkB) და TOL_2772 (ალკოჰოლის დეჰიდროგენაზა). სურათი 3B გვიჩვენებს გენის განაწილების შედარებას COG კატეგორიაში ASxL5T-სა და ზეითუნის ზეთს MIL-1T-ს შორის. საერთო ჯამში, უფრო მცირე ASxL5T გენომი შეიცავს პროპორციულად ნაკლებ გენს თითოეული COG კატეგორიიდან უფრო დიდ მონათესავე გენომთან შედარებით. როდესაც გენების რაოდენობა თითოეულ ფუნქციურ კატეგორიაში გამოიხატება გენომის პროცენტულად, განსხვავებები შეინიშნება გენების პროცენტში ტრანსლაციის, რიბოსომული სტრუქტურისა და ბიოგენეზის კატეგორიებში და ენერგიის წარმოების და გარდაქმნის ფუნქციის კატეგორიებში, რომლებიც ქმნიან უფრო დიდ ASxL5T-ს. გენომი პროცენტი შედარებულია იმავე ჯგუფთან, რომელიც იმყოფება T. oleiverans MIL-1T გენომში. ამის საპირისპიროდ, ASxL5T გენომთან შედარებით, T. oleivorans MIL-1T-ს აქვს გენების უფრო მაღალი პროცენტი რეპლიკაციის, რეკომბინაციისა და შეკეთების და ტრანსკრიფციის კატეგორიებში. საინტერესოა, რომ ყველაზე დიდი განსხვავება ორი გენომის თითოეული ფუნქციური კატეგორიის შინაარსში არის ASxL5T-ში არსებული უცნობი გენების რაოდენობა (სურათი 3B). ჩატარდა KEGG მოდულების გამდიდრების ანალიზი, სადაც თითოეული KEGG მოდული წარმოადგენს ხელით განსაზღვრული ფუნქციური ერთეულების ერთობლიობას გენომის თანმიმდევრობის მონაცემების ანოტაციისა და ბიოლოგიური ინტერპრეტაციისთვის. გენის განაწილების შედარება ASxL5T-ისა და ზეთისხილის MIL-1T-ის KOG მოდულის სრულ გზაზე ნაჩვენებია სურათზე 3C. ეს ანალიზი აჩვენებს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ASxL5T-ს აქვს სრული გოგირდის და აზოტის მეტაბოლური გზა, T. oleiverans MIL-1T არ აქვს. ამის საპირისპიროდ, T. oleiverans MIL-1T-ს აქვს სრული ცისტეინისა და მეთიონინის მეტაბოლური გზა, მაგრამ ის არასრულია ASxL5T-ში. მაშასადამე, ASxL5T-ს აქვს სულფატის ასიმილაციის დამახასიათებელი მოდული (განსაზღვრულია როგორც გენების ერთობლიობა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ფენოტიპური მარკერები, როგორიცაა მეტაბოლური სიმძლავრე ან პათოგენურობა; https://www.genome.jp/kegg/module.html) ოლეივერნები MIL-1T. ASxL5T-ის გენის შემცველობის შედარება იმ გენების ჩამონათვალთან, რომლებიც გვთავაზობენ მტაცებლური ცხოვრების წესს, დაუზუსტებელია. მიუხედავად იმისა, რომ waaL გენი, რომელიც აკოდირებს ლიგაზას, რომელიც ასოცირდება ბირთვში O ანტიგენის პოლისაქარიდთან, არის ASxL5T გენომში (მაგრამ ის ხშირია ბევრ გრამუარყოფით ბაქტერიაში), ტრიპტოფანის 2,3-დიოქსიგენაზას (TDO) გენები შეიძლება შეიცავდეს 60 ამინოს. მჟავე რეგიონები, რომლებიც ჩვეულებრივ გვხვდება მტაცებელ ბაქტერიებში, რომლებიც არ არის. არ არსებობს სხვა მტაცებლური დამახასიათებელი გენები ASxL5T გენომში, მათ შორის ფერმენტების კოდირების ჩათვლით, რომლებიც მონაწილეობენ მევალონატის გზაზე იზოპრენოიდების ბიოსინთეზში. გაითვალისწინეთ, რომ გამოკვლეულ მტაცებელთა ჯგუფში არ არსებობს ტრანსკრიპციული მარეგულირებელი გენი gntR, მაგრამ ASxL5T-ში სამი gntR მსგავსი გენის იდენტიფიცირება შესაძლებელია.
ASxL5T-ის ფენოტიპური მახასიათებლები შეჯამებულია ცხრილში 3 და შედარებულია დაკავშირებული 23, 24, 25, 26 და 27 თაობის ფენოტიპურ მახასიათებლებთან, რომლებიც მოხსენებულია ლიტერატურაში. იზოლატები T. marinus, T. olevorans, B. sanyensis და Oceanobacter kriegii არიან აქტიური, მარილის ტოლერანტული, ოქსიდაზადადებითი ღეროს ფორმის სხეულები, მაგრამ თითქმის არ გააჩნიათ სხვა ფენოტიპური მახასიათებლები ASxL5T-ით. ოკეანის საშუალო pH არის 8,1 (https://ocean.si.edu/ocean-life/invertebrates/ocean-acidification#section_77), რაც აისახება T. marinus, T. olevorans, B. sanyensis და O. კრიეგიი. ASxL5T შესაფერისია არასაზღვაო სახეობებისთვის დამახასიათებელი უფრო დიდი pH დიაპაზონისთვის (4-9). Thalassolituus sp-ის ფენოტიპური მახასიათებლები. C2-1. უცნობი. ASxL5T-ის ზრდის ტემპერატურული დიაპაზონი ზოგადად უფრო ფართოა, ვიდრე ზღვის შტამების (4–42 °C), თუმცა ზოგიერთი, მაგრამ არა ყველა T. marinus იზოლატი სითბოს ტოლერანტულია. ASxL5T-ის გაზრდის შეუძლებლობამ ბულიონის მედიაში ხელი შეუშალა შემდგომ ფენოტიპურ დახასიათებას. გამოიყენეთ API 20E BA ფირფიტიდან გამოფხეკილი მასალების შესამოწმებლად, ONPG, არგინინ დიჰიდროლაზა, ლიზინ დეკარბოქსილაზა, ორნიტინ დეკარბოქსილაზა, ციტრატების გამოყენება, ურეაზა, ტრიპტოფანის დეამინაზა, ჟელატინის ჰიდროლიზის ფერმენტი, ტესტის შედეგები იყო უარყოფითი, მაგრამ არა ინდოლი და H2S. იწარმოებოდა. დაუდუღებელ ნახშირწყლებს მიეკუთვნება: გლუკოზა, მანოზა, ინოზიტოლი, სორბიტოლი, რამნოზა, საქაროზა, მელიბიოზა, ამიგდალინი და არაბინოზა. გამოქვეყნებულ დაკავშირებულ საცნობარო შტამებთან შედარებით, ASxL5T შტამის უჯრედული ცხიმოვანი მჟავების პროფილი ნაჩვენებია ცხრილში 4. ძირითადი უჯრედული ცხიმოვანი მჟავებია C16:1ω6c და/ან C16:1ω7c, C16:0 და C18:1ω9. ასევე არსებობს ჰიდროქსი ცხიმოვანი მჟავები C12:0 3-OH და C10:0 3-OH. C16:0 თანაფარდობა ASxL5T-ში უფრო მაღალია, ვიდრე დაკავშირებული გვარების მოხსენებული მნიშვნელობა. ამის საპირისპიროდ, მოხსენებულ T. marinus IMCC1826TT-თან შედარებით, C18:1ω7c და/ან C18:1ω6c თანაფარდობა ASxL5T-ში შემცირებულია. oleivorans MIL-1T და O. kriegii DSM 6294T, მაგრამ არ არის გამოვლენილი B. sanyensis KCTC 32220T-ში. ASxL5T-ისა და ASxLS-ის ცხიმოვანი მჟავების პროფილების შედარებამ გამოავლინა დახვეწილი განსხვავებები ცალკეული ცხიმოვანი მჟავების რაოდენობაში ორ შტამს შორის, რომლებიც შეესაბამება იმავე სახეობის გენომიურ დნმ-ის თანმიმდევრობას. სუდანის შავი ტესტის გამოყენებით პოლი-3-ჰიდროქსიბუტირატის (PHB) ნაწილაკები არ იქნა აღმოჩენილი.
შესწავლილი იქნა ASxL5T ბაქტერიების მტაცებლური აქტივობა მტაცებლის დიაპაზონის დასადგენად. ამ ბაქტერიას შეუძლია შექმნას დაფები Campylobacter-ის სახეობებზე, მათ შორის: Campylobacter suis 11608T, Campylobacter jejuni PT14, Campylobacter jejuni 12662, Campylobacter jejuni NCTC 11168T; Escherichia coli NCTC 12667; C. helveticus NCTC 12472; C ლარი NCTC 11458 და C. upsaliensis NCTC 11541T. გამოიყენეთ მეთოდის მასპინძლის დიაპაზონის განსაზღვრის განყოფილებაში ჩამოთვლილი კულტურები გრამუარყოფითი და გრამდადებითი ბაქტერიების უფრო ფართო სპექტრის შესამოწმებლად. შედეგები აჩვენებს, რომ ASxL5T ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას Escherichia coli NCTC 86-ში და Citrobacter freundii NCTC 9750T-ში. დაფები წარმოიქმნება Klebsiella oxytoca 11466-ზე. TEM ურთიერთქმედება E. coli NCTC 86-თან ნაჩვენებია სურათზე 4A-D და ურთიერთქმედება Campylobacter jejuni PT14-თან და Campylobacter suis S12-თან ნაჩვენებია სურათზე 4E-H შუაში. თავდასხმის მექანიზმი, როგორც ჩანს, განსხვავებულია ტესტირებულ მტაცებელთა ტიპებს შორის, ერთი ან მეტი E. coli უჯრედი მიმაგრებულია თითოეულ ASxL5T უჯრედზე და განლაგებულია გვერდითი გაფართოებული უჯრედის გასწვრივ ადსორბციამდე. ამის საპირისპიროდ, ASxL5T, როგორც ჩანს, მიმაგრებულია Campylobacter-ზე ერთი კონტაქტის წერტილით, ჩვეულებრივ კონტაქტშია მტაცებელი უჯრედის მწვერვალთან და Campylobacter უჯრედის მწვერვალთან (სურათი 4H).
TEM აჩვენებს ASx5LT-სა და მტაცებელს შორის ურთიერთქმედებას: (AD) და E. coli მტაცებელს; (EH) და C. jejuni მტაცებელი. (A) ტიპიური ASx5LT უჯრედი, რომელიც დაკავშირებულია ერთ E. coli (EC) უჯრედთან; (B) ძაფისებრი ASx5LT მიმაგრებული ერთ EC უჯრედზე; (C) ძაფისებრი ASx5LT უჯრედი, რომელიც დაკავშირებულია მრავალ EC უჯრედთან; (D) ASx5LT მცირე ზომის უჯრედების მიმაგრება ერთ E. coli (EC) უჯრედზე; (E) ერთი ASx5LT უჯრედი, რომელიც დაკავშირებულია Campylobacter jejuni (CJ) უჯრედთან; (F) ASx5LT უტევს C. hyointestinalis (CH) უჯრედებს; (G) ორი ერთი ASx5LT უჯრედი თავს დაესხა CJ უჯრედს; (H) ASx5LT მიმაგრების წერტილის ახლო ხედი, CJ უჯრედის მწვერვალთან (ბარი 0,2 μm). ზოლი წარმოადგენს 1 მკმ-ს (A–G).
მტაცებელი ბაქტერიები განვითარდნენ, რათა ისარგებლონ მტაცებლის უხვი წყაროებით. ცხადია, ისინი ფართოდ არიან წარმოდგენილი მრავალ სხვადასხვა გარემოში. პოპულაციის წევრების ვიწრო ზომის გამო, შესაძლებელია ASxL5T ბაქტერიების იზოლირება შლამიდან ფაგის გამოყოფის მეთოდით. გასაკვირია ASxL5T-ის გენომური რელევანტურობა ზღვის ბაქტერიების oceanospirillaceae ოჯახის წევრებთან, თუმცა ორგანიზმი მარილისადმი ტოლერანტულია და შეიძლება გაიზარდოს 5% მარილის შემცველ გარემოზე. წყლის ხარისხის ანალიზმა აჩვენა, რომ ნატრიუმის ქლორიდის შემცველობა 0,1%-ზე ნაკლები იყო. აქედან გამომდინარე, ტალახი შორს არის ზღვის გარემოსგან - როგორც გეოგრაფიულად, ასევე ქიმიურად. ერთი და იმავე წყაროდან სამი დაკავშირებული, მაგრამ განსხვავებული იზოლატის არსებობა ადასტურებს, რომ ეს მტაცებლები აყვავდებიან ამ არასაზღვაო გარემოში. გარდა ამისა, მიკრობიომის ანალიზმა (მონაცემთა ფაილები ხელმისაწვდომია https://www.ebi.ac.uk/ena/browser/view/PRJEB38990) აჩვენა, რომ იგივე 16S rRNA გენის თანმიმდევრობა მდებარეობს 50 ყველაზე უხვი ოპერაციულ ტაქსონებში (OTU). ) ტალახის რამდენიმე სინჯის ინტერვალში. Genbank-ის მონაცემთა ბაზაში აღმოჩენილია რამდენიმე უკულტურო ბაქტერია, რომელსაც აქვს ASxL5T ბაქტერიების მსგავსი 16S rRNA გენის თანმიმდევრობა. ეს თანმიმდევრობები, ASxL5T, ASxS5 და ASxO5 თანმიმდევრობებთან ერთად, როგორც ჩანს, წარმოადგენს Thalassolituus-ისა და Oceanobacter-ისგან განცალკევებულ სხვადასხვა კლადებს (სურათი 2). სამი სახის უკულტურო ბაქტერია (GQ921362, GQ921357 და GQ921396) იზოლირებული იყო ნაპრალის წყლიდან 1,3 კილომეტრის სიღრმეზე სამხრეთ აფრიკის ოქროს მაღაროში 2009 წელს, ხოლო დანარჩენი ორი (DQ256320 და DQ337006 იყო სამხრეთ აფრიკიდან (სანამ მიწისქვეშა აფრიკაში) 2005 წელს). 16S rRNA გენის თანმიმდევრობა, რომელიც ყველაზე მჭიდროდ არის დაკავშირებული ASxL5T-თან, არის 16S rRNA გენის თანმიმდევრობის ნაწილი, რომელიც მიღებულია 2006 წელს ჩრდილოეთ საფრანგეთის პლაჟებიდან მიღებული ქვიშიანი ნალექების გამდიდრების კულტურის შედეგად (შეერთების ნომერი AM29240828). კიდევ ერთი მჭიდროდ დაკავშირებული 16S rRNA გენის თანმიმდევრობა არაკულტურული ბაქტერიიდან HQ183822.1 მიღებული იქნა შეგროვების ავზიდან, რომელიც გაჟღენთილია ჩინეთის მუნიციპალური ნაგავსაყრელიდან. ცხადია, ASxL5T ბაქტერიები არ არის ძალიან წარმომადგენლობითი ტაქსონომიურ მონაცემთა ბაზებში, მაგრამ არაკულტურული ბაქტერიების ეს თანმიმდევრობა, სავარაუდოდ, წარმოადგენს ASxL5T-ის მსგავს ორგანიზმებს, რომლებიც გავრცელებულია მთელ მსოფლიოში, როგორც წესი, რთულ გარემოში. მთელი გენომის ფილოგენეტიკური ანალიზიდან ყველაზე ახლო ნათესავი ASxL5T-თან არის Thalassolituus sp. C2-1, T. marinus, T. oleivorans. და O. kriegii 23, 24, 25, 26, 27. Thalassolituus არის საზღვაო სავალდებულო ნახშირწყალბადების ფრაგმენტაციის ბაქტერიის (OHCB) წევრი, რომელიც ფართოდ არის გავრცელებული საზღვაო და ხმელეთის გარემოში და ჩვეულებრივ ხდება დომინანტი ნახშირწყალბადებით დაბინძურების ინციდენტების შემდეგ30,31. ზღვის ბაქტერიები არ არიან OHCB ჯგუფის წევრები, მაგრამ იზოლირებულნი არიან ზღვის გარემოდან.
ფენოტიპური მონაცემები მიუთითებს, რომ ASxL5T არის ახალი სახეობა და აქამდე არაღიარებული გვარის წარმომადგენელი ზღვის spirospiraceae-ს ოჯახში. ამჟამად არ არსებობს მკაფიო სტანდარტი ახლად იზოლირებული შტამების ახალ გვარად კლასიფიკაციისთვის. გაკეთდა მცდელობები გენთა უნივერსალური საზღვრების დასადგენად, მაგალითად, კონსერვატიული ცილის (POCP) გენომის პროცენტული მაჩვენებლის საფუძველზე, რეკომენდირებულია, რომ ათვლის მნიშვნელობა იყოს 50% საცნობარო შტამის იდენტური33. სხვები გვთავაზობენ AAI მნიშვნელობების გამოყენებას, რომლებსაც აქვთ უპირატესობა POCP-თან შედარებით, რადგან მათი მიღება შესაძლებელია არასრული გენომებიდან34. ავტორი თვლის, რომ თუ AAI მნიშვნელობა 74%-ზე ნაკლებია მოდელის სახეობების სამოდელო შტამთან შედარებით, შტამი არის სხვა გვარის წარმომადგენელი. მოდელის გვარი ზღვის spirillaceae-ში არის საზღვაო სპირილუმი, ხოლო მოდელის შტამი არის O. linum ATCC 11336T. AAI მნიშვნელობა ASxL5T-სა და O. linum ATCC 11336T-ს შორის არის 54.34%, ხოლო AAI მნიშვნელობა ASxL5T-სა და T. oleivorans MIL-1T-ს (გვარის ტიპის შტამები) შორის არის 67.61%, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ASxL5T წარმოადგენს Thalas-ისგან განსხვავებულ ახალ გვარს. 16S rRNA გენის თანმიმდევრობის გამოყენებით, როგორც კლასიფიკაციის სტანდარტი, შემოთავაზებული გვარის დელიმიტაციის ზღვარი არის 94.5%35. ASxL5T შეიძლება განთავსდეს Thalassolituus გვარში, აჩვენებს 95.03% 16S rRNA თანმიმდევრობის იდენტურობას T. oleivorans MIL-1T-თან და 96.17%. marinus IMCC1826T. თუმცა, ის ასევე განთავსდება Bacteroides გვარში, რომელსაც აქვს 94.64% 16S rRNA გენის იდენტურობა B. sanyensis NV9-თან, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ერთი გენის გამოყენებამ, როგორიცაა 16S rRNA გენი, შეიძლება გამოიწვიოს თვითნებური კლასიფიკაცია და მინიჭება. სხვა შემოთავაზებული მეთოდი იყენებს ANI-ს და გენომის განლაგების ქულას (AF) მონაცემთა წერტილების კლასტერიზაციის შესამოწმებლად არსებული გვარების ყველა ტიპისა და არატიპის შტამებიდან. ავტორი რეკომენდაციას უწევს გვარის საზღვრის გაერთიანებას ანალიზირებული ტაქსონებისთვის სპეციფიკური სავარაუდო გვარის დახრის წერტილთან. თუმცა, თუ არ არის საკმარისი სრული გენომის თანმიმდევრობა Thalassolituus იზოლატორებიდან, შეუძლებელია იმის დადგენა, ეკუთვნის თუ არა ASxL5T Thalassolituus გვარს ამ მეთოდით. ანალიზისათვის სრული გენომის თანმიმდევრობების შეზღუდული ხელმისაწვდომობის გამო, მთელი გენომის ფილოგენეტიკური ხე სიფრთხილით უნდა იქნას განმარტებული. მეორეც, მთელი გენომის შედარების მეთოდები ვერ ასახავს არსებით განსხვავებებს შედარებული გენომის ზომაში. მათ გაზომეს შენახული ბირთვის ერთი ასლი გენების მსგავსება მონათესავე გვარებს შორის, მაგრამ არ გაითვალისწინეს გენების დიდი რაოდენობა, რომლებიც არ არის წარმოდგენილი ASxL5T-ის გაცილებით მცირე გენომში. ცხადია, ASxL5T-ს და ჯგუფებს, მათ შორის Thalassolituus-ს, Oceanobacter-სა და Bacterioplanes-ს, საერთო წინაპარი ჰყავთ, მაგრამ ევოლუციამ სხვა გზა აიღო, რამაც გამოიწვია გენომის შემცირება, რაც შეიძლება იყოს მტაცებლური ცხოვრების წესისადმი ადაპტაცია. ეს განსხვავდება T. oleivorans MIL-1T-ისგან, რომელიც 28%-ით უფრო დიდია და განვითარდა გარემოს სხვადასხვა წნევის ქვეშ ნახშირწყალბადების გამოსაყენებლად23,30. საინტერესო შედარება შეიძლება მოხდეს სავალდებულო უჯრედშიდა პარაზიტებთან და სიმბიონებთან, როგორიცაა რიკეტცია, ქლამიდია და ბუხნერა. მათი გენომის ზომა არის დაახლოებით 1 Mb. მასპინძელი უჯრედის მეტაბოლიტების გამოყენების უნარი იწვევს გენის დაკარგვას, ამიტომ განიცადა მნიშვნელოვანი ევოლუციური გენომის დეგრადაცია. ევოლუციური ცვლილებები ზღვის ქიმიური მკვებავი ორგანიზმებიდან მტაცებლური ცხოვრების წესამდე შეიძლება გამოიწვიოს გენომის ზომის ანალოგიური შემცირება. COG და KEGG ანალიზი ხაზს უსვამს სპეციფიკური ფუნქციებისთვის გამოყენებული გენების რაოდენობას და ASxL5T-სა და T. oleivorans MIL-1T-ს შორის გენომის გზებში გლობალურ განსხვავებებს, რაც არ არის განპირობებული მობილური გენეტიკური ელემენტების ფართო ხელმისაწვდომობით. ASxL5T-ის მთლიანი გენომის G + C თანაფარდობის სხვაობა არის 56.1%, ხოლო T. oleivorans MIL-1T არის 46.6%, რაც ასევე მიუთითებს, რომ ის სეგრეგირებულია.
ASxL5T გენომის კოდირების შინაარსის გამოკვლევა იძლევა ფენოტიპურ მახასიათებლებზე ფუნქციურ ინფორმაციას. IV ტიპის ფიმბრიების (Tfp) კოდირების გენების არსებობა განსაკუთრებით საინტერესოა, რადგან ისინი ხელს უწყობენ უჯრედების მოძრაობას, რომელსაც უწოდებენ სოციალურ სრიალს ან კრუნჩხვებს, ზედაპირზე ფლაგელას გარეშე. გავრცელებული ინფორმაციით, Tfp-ს აქვს სხვა ფუნქციები, მათ შორის მტაცებლობა, პათოგენეზი, ბიოფილმის ფორმირება, დნმ-ის ბუნებრივი შეწოვა, უჯრედების ავტომატური აგრეგაცია და განვითარება38. ASxL5T გენომი შეიცავს 18 გენს, რომლებიც აკოდირებენ დიგუანილატ ციკლაზას (ფერმენტი, რომელიც ახორციელებს 2 გუანოზინის ტრიფოსფატის გარდაქმნას გუანოზინ 2 ფოსფატად და ციკლურ diGMP-ად) და 6 გენს, რომელიც აკოდირებს შესაბამის დიგუანილატ ციკლაზა ფოსფატს. ესტერაზას გენი (ციკლური დი-GMP-ის გუანოზინ მონოფოსფატამდე დეგრადაციის კატალიზება) საინტერესოა, რადგან ციკლ-დი-GMP არის მნიშვნელოვანი მეორე მესინჯერი, რომელიც მონაწილეობს ბიოფილმის განვითარებასა და განცალკევებაში, მოძრაობაში, უჯრედის მიმაგრებასა და ვირუსულობაში 39, 40 პროცესში. აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ Bdellovibrio bacteriovorus-ში ნაჩვენებია ციკლური ორმაგი GMP, რომელიც აკონტროლებს გადასვლას თავისუფალ ცხოვრებასა და მტაცებლურ ცხოვრების წესს შორის41.
მტაცებლური ბაქტერიების კვლევების უმეტესობა ფოკუსირებულია Bdellovibrio-ზე, Bdellovibrio-ს მსგავს ორგანიზმებზე და Myxococcus-ის სახეობებზე. მტაცებელი ბაქტერიების ეს და სხვა ცნობილი მაგალითები ქმნიან მრავალფეროვან ჯგუფს. მიუხედავად ამ მრავალფეროვნებისა, გამოვლენილია დამახასიათებელი ცილოვანი ოჯახების ნაკრები, რომლებიც ასახავს 11 ცნობილი მტაცებელი ბაქტერიის ფენოტიპს3,22. თუმცა, იდენტიფიცირებულია მხოლოდ O ანტიგენ ლიგაზას (waaL) კოდირების გენები, რაც განსაკუთრებით ხშირია გრამუარყოფით ბაქტერიებში. ანალიზის ეს ფორმა არ არის გამოსადეგი ASxL5T-ის მტაცებლად დასახელებისთვის, ალბათ იმიტომ, რომ ის იყენებს ახალ თავდასხმის სტრატეგიას. უფრო მრავალფეროვანი მტაცებელი ბაქტერიული გენომის ხელმისაწვდომობა ხელს შეუწყობს უფრო ზუსტი გარჩევადობის ანალიზების შემუშავებას, რომელიც ითვალისწინებს ჯგუფის წევრებს შორის ფუნქციური და გარემოსდაცვითი განსხვავებების მტკიცებულებებს. მტაცებელი ბაქტერიების მაგალითები, რომლებიც არ შედის ამ ანალიზში, მოიცავს Cupriavidus necator42 და Bradymonabacteria43 წევრებს, რადგან მკვლევარები იკვლევენ სხვადასხვა მიკრობული თემებს, უფრო მტაცებლური ტაქსონები დგინდება.
TEM გამოსახულების მიერ დაფიქსირებული ASxL5T ბაქტერიების ყველაზე თვალსაჩინო თვისებაა მისი უნიკალური და მოქნილი მორფოლოგია, რომელსაც შეუძლია ხელი შეუწყოს მტაცებელ ბაქტერიებთან ურთიერთქმედებას. დაფიქსირებული ურთიერთქმედების ტიპი განსხვავდება სხვა მტაცებელი ბაქტერიებისგან და მანამდე არ იყო აღმოჩენილი ან მოხსენებული. შემოთავაზებული ASxL5T მტაცებლური სასიცოცხლო ციკლი ნაჩვენებია ნახაზზე 5. ლიტერატურაში არის რამდენიმე მაგალითი მსგავსი აპიკალური სტრუქტურით, როგორც ამას აქ ვახსენებთ, მაგრამ ეს მაგალითები მოიცავს Terasakiispira papahanaumokuakeensis-ს, ზღვის სპირილუმის ბაქტერიას პერიოდული მწვერვალის გაფართოებით 44, და Terasakiispira papahanaumokuakeensis. , ადრე ეკუთვნოდა გვარის Oceanospillum, გამოფენილია ეგრეთ წოდებული "პოლარული ფილმი" 45. კოკების ფორმები ხშირად შეინიშნება ძველ კულტურებში, განსაკუთრებით ბაქტერიებისთვის მრუდი ფორმებით, როგორიცაა Vibrio, Campylobacter და Helicobacter 46, 47, 48, რომლებიც შეიძლება წარმოადგენდეს დეგრადირებულ მდგომარეობას. . საჭიროა შემდგომი მუშაობა ASxL5T ბაქტერიების ზუსტი სასიცოცხლო ციკლის გასარკვევად. იმის დასადგენად, თუ როგორ იჭერს და ნადირობს, და კოდირებს თუ არა მისი გენომი ბიოლოგიურად აქტიურ ნაერთებს, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სამედიცინო ან ბიოტექნოლოგიური მიზნებისთვის.
აღწერა Venatorbacter gen. ნოემბერი Venatorbacter (Ven.a.tor, ba'c.ter, L. შედგება ვენატორებისგან L. n. venator,'hunter' და გრი. n. bacter,'a rod'. Venatorbacter,'a hunting Rod'. უჯრედები აერობულია, მარილისადმი ტოლერანტული, მრუდე გრამ-უარყოფითი ლაქებია, სავარჯიშო ღეროები და ოქსიდაზები არ არის დადებითი აკუმულირებს 4-დან 42 °C-მდე ტემპერატურულ დიაპაზონში. C16:0 და C18:1ω9 C12:0 3-OH და C10:0 3-OH გვხვდება როგორც ჰიდროქსი ცხიმოვანი მჟავები არ იზრდებიან ბულიონში. დნმ-ის შემცველობა G + C არის 56,1 მოლი ოჯახი.
Venatorbacter cucullus sp.-ის აღწერა. ნოემბერი Venatorbacter cucullus (cu'cull.us.; L. n. cucullus ნიშნავს ფერირებას).
გარდა ამისა, ამ გვარის აღწერითი მახასიათებელია ის, რომ როდესაც იზრდება BA ან BHI-ზე, უჯრედები 1,63 მკმ სიგრძისა და 0,37 მკმ სიგანისაა. BHI აგარის კოლონიები ძალიან მცირეა, დიამეტრის 2 მმ-ს აღწევს 72 საათის შემდეგ. ისინი კრემისფერი, გამჭვირვალე, მრგვალი, ამოზნექილი და მბზინავია. ამ სახეობის წევრებს შეუძლიათ გამოიყენონ Escherichia coli და Klebsiella. Campylobacter და რამდენიმე სხვა გრამუარყოფითი ბაქტერია ემსახურება მტაცებელს.
ტიპიური შტამი ASxL5T იზოლირებული იყო ძროხის რძიდან ნოტინჰემშირში, დიდი ბრიტანეთი და დეპონირებული იყო ეროვნული ტიპის კულტურის კოლექციაში (დიდი ბრიტანეთი): დაშვების ნომერი NCTC 14397 და ნიდერლანდების ბაქტერიული კულტურის კოლექცია (NCCB) დაშვების ნომერი NCCB 100775. ASxL-ის სრული გენომის თანმიმდევრობა. დეპონირებულია Genbank-ში დამატების მიხედვით CP046056.
ASxL5T ბაქტერია იზოლირებული იყო ძროხის რძიდან ფაგის იზოლაციის ტექნოლოგიის გამოყენებით9,49. ნალექი განზავებულია 1:9 (w/v) SM ბუფერში (50 მმ Tris-HCl [pH 7.5], 0.1 მ NaCl, 8 მმ MgSO4.7H2O და 0.01% ჟელატინი; Sigma Aldrich, Gillingham, UK), შემდეგ ინკუბაცია. 4°C-ზე 24 საათის განმავლობაში, ნელა ბრუნავს, რათა გამოირეცხოს მტაცებლები ბუფერში. სუსპენზია ცენტრიფუგირებული იყო 3000 გ-ზე 3 წუთის განმავლობაში. სუპერნატანტი შეგროვდა და ცენტრიფუგირებულ იქნა 13000გრ-ზე მეორედ 5 წუთის განმავლობაში. შემდეგ სუპერნატანტი გაიარა 0,45 μm მემბრანულ ფილტრში (Minisart; Sartorius, Gottingen, გერმანია) და 0.2 μm მემბრანულ ფილტრში (Minisart) დარჩენილი ბაქტერიული უჯრედების მოსაშორებლად. ASxL5T-ს შეუძლია ამ ფილტრების გავლა. Campylobacter enterosus S12-ის რბილი აგარის გაზონი (NCBI დაშვების ნომერი CP040464) იმავე ნალექისგან მომზადდა სტანდარტული ტექნიკის გამოყენებით. გაფილტრული ნალექი გადანაწილდა თითოეულ ამ მასპინძლის უჯრედის ფირფიტაზე 10 μl წვეთებში სამჯერ და დაუშვა გაშრობა. ფირფიტა ინკუბირებული იყო მიკროაეროფილურ ავზში 37°C ტემპერატურაზე 48 საათის განმავლობაში მიკროაერობულ პირობებში (5% O2, 5% H2, 10% CO2 და 80% N2). მიღებული ხილული დაფა ამოიღეს SM ბუფერში და გადაიტანეს C. hyointestinalis S12-ის ახალ გაზონზე, რათა შემდგომ გამრავლდეს ლიზირებული ორგანიზმები. მას შემდეგ, რაც დადგინდება, რომ ბაქტერია არის ლიტური დაფის გამომწვევი და არა ფაგი, შეეცადეთ ორგანიზმი მასპინძლისგან დამოუკიდებლად გაიზარდოთ და შემდგომ დაახასიათოთ იგი. აერობული კულტურა ჩატარდა 37 °C ტემპერატურაზე 5% ვ/ვ დეფიბრინირებული ცხენის სისხლით (TCS Biosciences Lt, Buckingham, UK, დანამატი). ეროვნული კლინიკური სტანდარტების კომიტეტის გაიდლაინების მიხედვით, დისკის დიფუზიის მეთოდი გამოიყენება ანტიბაქტერიული მგრძნობელობის ტესტირებისთვის. BHI აგარი კულტივირებული იყო 37 °C-ზე დისკის გამოყენებით, რომელიც შეიცავს შემდეგ ანტიბიოტიკებს (Oxoid) აერობული კულტურისთვის: ამოქსიცილინი და კლავულანის მჟავა 30 მკგ; ცეფოტაქსიმი 30 მკგ; სტრეპტომიცინი 10 მკგ; ციპროფლოქსაცინი 5 მკგ; ცეფტაზიდიმი 30 მკგ ნალიდიქსინის მჟავა 30 მკგ; იმიპენემი 10 მკგ; აზითრომიცინი 15 მკგ; ქლორამფენიკოლი 30 მკგ; ცეფოქსიტინი 30 მკგ; ტეტრაციკლინი 30 მკგ; ნიტროფურანტოინი 300 მკგ; აცტრეონამი 30 მკგ; ამპიცილინი 10 მკგ; ცეფპოდოქსიმი 10 მკგ; ტრიმეტოპრიმი-სულფამეთოქსაზოლი 25 მკგ. მარილის ტოლერანტობა დადგინდა აერობული ინკუბაციით BHI აგარის ფირფიტებზე 37 °C-ზე. დამატებითი NaCl დაემატა BHI აგარის ფირფიტებს, რათა უზრუნველყოს კონცენტრაციის დიაპაზონი 10%-მდე w/v. pH დიაპაზონი განისაზღვრება აერობული კულტივებით BHI აგარის ფირფიტებზე 37°C-ზე, სადაც pH დიაპაზონი მორგებულია 4-დან 9-მდე სტერილური HCl-ით ან სტერილური NaOH-ით და სამიზნე pH-ის მნიშვნელობა მოწმდება ფირფიტის ჩამოსხმამდე. უჯრედული ცხიმოვანი მჟავების ანალიზისთვის, ASxL5T კულტივირებული იყო BHI აგარზე 3 დღის განმავლობაში და აერობული 37 °C-ზე. MIDI (Sherlock Microbial Identification System, ვერსია 6.10) FERA Science Ltd-ის (იორკი, დიდი ბრიტანეთი) სტანდარტული პროტოკოლის მიხედვით, უჯრედული ცხიმოვანი მჟავები იქნა მოპოვებული, მომზადებული და გაანალიზებული.
TEM-ისთვის, ASxL5T აერობული კულტივირებული იყო BA-ზე 37°C ტემპერატურაზე 24 საათის განმავლობაში ერთგვაროვანი გავრცელებით, შემდეგ კი 1 მლ 3% (ვ/ვ) გლუტარალდეჰიდში 0,1 მ კაკოდილატ ბუფერში ოთახის ტემპერატურაზე ფიქსირდება 1 საათის განმავლობაში, შემდეგ ცენტრიფუგა. 10000 გ-ზე 3 წუთის განმავლობაში. შემდეგ ნაზად გააჩერეთ მარცვლები 600 მკლ 0,1 მ კაკოდილატ ბუფერში. გადაიტანეთ ფიქსირებული ASxL5T სუსპენზია Formvar/carbon film-ზე 200 mesh სპილენძის ბადეზე. ბაქტერიები შეღებილი იყო 0.5% (w/v) ურანილის აცეტატით 1 წუთის განმავლობაში და გამოიკვლიეს TEM-ით TEI Tecnai G2 12 Biotwin მიკროსკოპის გამოყენებით. როგორც ზემოთ აღინიშნა, შეუთავსეთ იგივე რაოდენობის მტაცებელი და მტაცებელი NZCYM ბულიონში (BD Difco™, Fisher Scientific UK Ltd, Loughborough) და ინკუბაცია 48 საათის განმავლობაში Campylobacter-ის ან Campylobacter-ის მიკროაერობულ პირობებში 37°C-ზე, მტაცებლისა და მტაცებლის ურთიერთქმედება. ასევე გამოიკვლია TEM-მა. აერობული პირობები Escherichia coli-სთვის. დამოუკიდებლად გამოიკვლიეთ მტაცებელი და მტაცებელი ბაქტერიები, რათა დადგინდეს ნებისმიერი ცვლილება უჯრედის მორფოლოგიაში მტაცებლობის გამო. სუდანის შავი მეთოდი გამოიყენეს PHB დაგროვების ოპტიკური მიკროსკოპისთვის.
გაზარდეთ ASxL5T კულტურები ღამისთევით BHI ან BA თეფშებზე სტერილური ტამპონით. შეაგროვეთ ASxL5T უჯრედები და შეაჩერეთ ისინი MRD-ში (CM0733, Oxoid) და შემდეგ განათავსეთ ისინი 4°C ტემპერატურაზე 7 დღის განმავლობაში, რათა უჯრედები შიმშილით დაიცვან. NCTC საცნობარო ან ლაბორატორიული მარაგის ბაქტერიული კულტურა ინოკულირებული იყო BHI ბულიონში ან No. 2 მკვებავი ბულიონში (CM007, Oxoid), ინკუბირებული იყო ღამით, ცენტრიფუგირებული იყო 13,000 გ-ზე და ხელახლა შეჩერებული MRD-ში, სანამ OD600 არ იყო 0.4. კულტურა: Bacillus subtilis NCTC 3610T, Citrobacter freundii NCTC 9750T, Enterobacter aerogenes NCTC 10006T, Enterococcus faecalis NCTC 775T, Escherichia coli NCTC 86, Klebsiella 1TCu4ocy oxy 10817, ლისტერია სპეციალური ბაქტერია NCTC 4885, Bacillus macerans NCTC 6355T, Providencia stuartsii NCTC 10318, Pseudomonas fluorescens SMDL, Rhodococcus წყალქვეშა ჰამბურგერი NCTC 1621T, NCTC 1621T NCalmonellade7 ბაქტერია 4. NCTC 10861, Staphylococcus aureus NCTC 8532T, Streptococcus pneumoniae NCTC 7465T, Yersinia enterocolitica NCTC 10460. Campylobacter მასპინძელი იყო მიკროაერობული ინკუბაცია BA თეფშებზე და 37YM°C-ზე სუსპენდირებული ბროშუში. შემოწმებული Campylobacter მასპინძლები არიან: C. coli 12667 NCTC, C. jejuni 12662, C. jejuni PT14, C. jejuni NCTC 11168T, C. helveticus NCTC 12472, C. lari NCTC 11145, C.lari NCTC 11145 jejuni PT14, C... შეაგროვეთ უჯრედები MRD-ში, ცენტრიფუგა 13000 გ-ზე და ხელახლა შეაჩერეთ MRD-ში, სანამ OD600 არ იქნება 0.4. დაამატეთ 0,5 მლ სუსპენზიის ალიქვოტი 5 მლ გამდნარ NZCYM ზედა აგარს (0,6% აგარი) და დაასხით 1,2% NZCYM ქვედა ფირფიტაზე. გამაგრების და გაშრობის შემდეგ, სერიულად განზავებული ASxL5T განაწილდა 20 მკლ წვეთების სახით თითოეულ გაზონის დაფაზე სამჯერ. კულტურის ტემპერატურა და ატმოსფერო დამოკიდებულია ტესტის ბაქტერიების მოთხოვნებზე.
გამოიყენეთ GenElute™ ბაქტერიული გენომიური დნმ-ის ნაკრები (Sigma Aldridge) ბაქტერიული იზოლატების დნმ-ის მოსამზადებლად. სტანდარტული მეთოდები გამოყენებული იყო 16S rRNA გენის PCR გაძლიერებისთვის და პროდუქტის თანმიმდევრობის განსაზღვრისთვის საღებავის ტერმინაციის ქიმიის გამოყენებით (Eurofins Value Read Service, გერმანია). გამოიყენეთ BLAST-N პროგრამა ამ თანმიმდევრობების შესადარებლად სხვა 16S rRNA გენის თანმიმდევრობებთან მჭიდროდ დაკავშირებული სახეობების იდენტიფიცირებისთვის და შესაგროვებლად. ისინი გასწორებულია ClustalW-ის გამოყენებით MEGA X პროგრამაში. ფილოგენეტიკური ხე რეკონსტრუირებული იყო MEGA X-ის გამოყენებით თამურა-ნეის მოდელზე დაფუძნებული მაქსიმალური ალბათობის მეთოდის გამოყენებით, 1000 მართვადი ასლით54. გამოიყენეთ PureLink™ გენომიური დნმ-ის ნაკრები (Fisher Scientific, Loughborough, UK) დნმ-ის ამოსაღებად მთელი გენომის თანმიმდევრობისთვის. ASxL5T-ის გენომის თანმიმდევრობა განისაზღვრა Illumina MiSeq კომბინაციის გამოყენებით, რომელიც შედგება 250 bp ორმაგი წაკითხვისგან, რომელიც შედგება Nextera ეტიკეტირების ნაკრების გამოყენებით მომზადებული ბიბლიოთეკისგან და PacBio პლატფორმიდან 2-დან 20 კბ-მდე სიგრძის წაკითხვით. გენომიკის დნმ-ის თანმიმდევრობის კვლევის დაწესებულება სემბიის უნივერსიტეტში. გენომი აწყობილი იქნა CLC Genomics Workbench 12.0.3 (Qiagen, Aarhus, Denmark) გამოყენებით. ASxL5T კულტურები დეპონირებულია ეროვნული ტიპის კულტურის კოლექციაში (დიდი ბრიტანეთი) და ნიდერლანდების ბაქტერიული კულტურის კოლექციაში (NCCB). შედარებისთვის გამოყენებული მონათესავე ორგანიზმების გენომებია: Thalassolituus oleivorans MIL-1T (შეერთების ნომერი HF680312, სრული); Bacterioplanes sanyensis KCTC 32220T (შეერთების ნომერი BMYY01000001, არასრული); Oceanobacter kriegii DSM 6294T (შეერთების ნომერი NZ_AUGV00000000, არასრული); Marinamonas Community DSM 5604T (დამატებულია ASM436330v1, არასრული), Oceanospirullum linum ATCC 11336T (დამატებულია MTSD02000001, არასრული) და Thalassolituus sp. C2-1 (დაამატეთ NZ_VNIL01000001, არასრული). გამოიყენეთ JGI გენომის პორტალი36 https://img.jgi.doe.gov//cgi-bin/mer/main.cgi?section=ANI&page= გასწორების ქულის (AF) და საშუალო ნუკლეინის მჟავის იდენტურობის (ANI) დასადგენად. წყვილებში. ამინომჟავის იდენტურობის (AAI) დასადგენად გამოყენებული იქნა Rodriguez-R & Konstantinidis55 მეთოდი. გამოიყენეთ GToTree 1.5.5411,12,13,14,15,16,17,18 სავარაუდო მაქსიმალური ალბათობის ფილოგენეტიკური ხის შესაქმნელად. შეყვანის გენომი, რომელიც წარმოადგენს ხელმისაწვდომ საცნობარო გენომს, შერჩეულია საცნობარო გვარებიდან, რომლებიც იდენტიფიცირებულია, როგორც დაკავშირებულია ASxL5T-თან 16S rRNA ფილოგენიიდან. ანოტაცია ხეზე ინტერაქტიული სიცოცხლის ხის ონლაინ ინსტრუმენტის გამოყენებით (https://itol.embl.de/). ASxL5T გენომის ფუნქციური ანოტაცია და ანალიზი ხორციელდება BlastKOALA KEGG ონლაინ ინსტრუმენტის გამოყენებით KEGG (გენებისა და გენომების კიოტოს ენციკლოპედია) მოდულის გამდიდრების განაწილების გამოყენებით. COG კატეგორიების განაწილება (ორთოლოგიური ჯგუფები) განისაზღვრება eggNOG-mapper ონლაინ ინსტრუმენტის გამოყენებით.
Pérez, J., Moraleda-Muñoz, A., Marcos-Torres, FJ და Muñoz-Dorado, J. ბაქტერიული მტაცებლობა: 75 წელი და გრძელდება! . გარემო. მიკროორგანიზმი. 18, 766–779 (2016).
Linares-Otoya, L. და ა.შ. მტაცებელი ბაქტერიების მრავალფეროვნება და ანტიბაქტერიული პოტენციალი პერუს სანაპიროზე. მარტის წამლები. 15. E308. https://doi.org/10.3390/md15100308 (2017).
პასტერნაკი, ზ. და სხვ. მათი გენების მეშვეობით გაიგებთ მათ: მტაცებელი ბაქტერიების გენომიურ მახასიათებლებს. ISME J. 7, 756–769 (2013).
Sockett, RE ბაქტერიოფაგ Bdellovibrio-ს მტაცებლური ცხოვრების წესი. დააინსტალირეთ. პასტორი მიკრობები. 63, 523–539 (2009).
Korp, J., Vela Gurovic, MS & Nett, M. ანტიბიოტიკები მტაცებლური ბაქტერიებისგან. Beilstein J. Histochemistry 12, 594–607 (2016).
Johnke, J., Fraune, S., Bosch, TCG, Hentschel, U. & Schulenburg, H. Bdellovibrio და მსგავსი ორგანიზმები წარმოადგენენ მიკრობიომის მრავალფეროვნების პროგნოზირებს სხვადასხვა მასპინძელ პოპულაციაში. მიკროორგანიზმი. ეკოლოგია. 79, 252–257 (2020).
Vila, J., Moreno-Morales, J. და Ballesté-Delpierre, C. აღმოაჩინეთ ახალი ანტიბაქტერიული აგენტების ამჟამინდელი სტატუსი. კლინიკური. მიკროორგანიზმი. აინფიცირებს. https://doi.org/10.1016/j.cmi.2019.09.015 (2019).
Hobley, L. et al. ფაგის და ფაგის ორმაგ მტაცებლობას შეუძლია E. coli მტაცებლის აღმოფხვრა ერთი მტაცებლის გარეშე. J. ბაქტერიები. 202, e00629-19. https://doi.org/10.1128/JB.00629-19 (2020).
El-Shibiny, A., Connerton, PL & Connerton, IF Campylobacter-ისა და ბაქტერიოფაგების რაოდენობა და მრავალფეროვნება, რომლებიც იზოლირებულია თავისუფალი და ორგანული ქათმების კვების ციკლის დროს. აპლიკაციის გარემო. მიკროორგანიზმი. 71, 1259–1266 (2005).
Wilkinson, DA და სხვ. Campylobacter swine-ის გენომიური ტაქსონომიისა და ეპიდემიოლოგიის განახლება. მეცნიერება. წარმომადგენელი 8, 2393. https://doi.org/10.1038/s41598-018-20889-x (2018).
ლი, MD GToTree: მოსახერხებელი სამუშაო პროცესი სისტემების გენომიკისთვის. ბიოინფორმატიკა 35, 4162–4164 (2019).
Edgar, RC MUSCLE: მრავალჯერადი თანმიმდევრობის გასწორების მეთოდი, რომელიც ამცირებს დროისა და სივრცის სირთულეს. BMC ბიოლოგიური ინფორმაცია. 5, 113 (2004).
Capella-Gutiérrez, S., Silla-Martínez, JM & Gabaldón, T. TrimAl: ფართომასშტაბიანი ფილოგენეტიკური ანალიზში ავტომატური გასწორებისა და მორთვის ინსტრუმენტი. ბიოინფორმატიკა 25, 1972–1973 (2009).
Hyatt, D., LoCascio, PF, Hauser, LJ & Uberbacher, EC გენი და მეტაგენომიური თანმიმდევრობის თარგმანის დაწყების ადგილის პროგნოზირება. ბიოინფორმატიკა 28, 2223-2230 (2012).
Shen, W. & Xiong, J. TaxonKit: მრავალპლატფორმული და ეფექტური NCBI კლასიფიკაციის ხელსაწყოები. Bio Rxiv. (წვდომა 2021 წლის 1 ივნისს); https://www.biorxiv.org/content/10.1101/513523v1 (2019).
ფასი, MN, Dehal, PS & Arkin, AP FastTree 2-დაახლოებითი მაქსიმალური ალბათობის ხე დიდი განლაგებით. PLoS One 5, e9490 (2010).
Tange, O. GNU Parallel. (წვდომა 2021 წლის 1 ივნისს); https://zenodo.org/record/1146014#.YOHaiJhKiUk (2018).
Kanehisa, M. & Goto, S. KEGG: კიოტოს გენების და გენომის ენციკლოპედია. ნუკლეინის მჟავების კვლევა. 28, 27-30 (2000 წ.).
ჩეხეთის რესპუბლიკა, ლ. და ა.შ. ექსტრემოლიტების ექტოინის და ჰიდროქსიექტოინის როლი, როგორც სტრესის დამცავი და ნუტრიენტები: გენეტიკა, სისტემის გენომიკა, ბიოქიმია და სტრუქტურული ანალიზი. გენი (ბაზელი). 9. E177. https://doi.org/10.3390/genes9040177 (2018).
Gregson, BH, Metodieva, G., Metodiev, MV, Golyshin, PN & McKew, BA დიფერენციალური ცილის გამოხატულება ობლიგატური საზღვაო ნახშირწყალბადების დეგრადირებადი ბაქტერიის Thalassolituus oleivorans MIL-1 ზრდის დროს საშუალო და გრძელი ჯაჭვის ალკანების ზრდის დროს. წინა. მიკროორგანიზმი. 9, 3130 (2018).
Pasternak, Z., Ben Sasson, T., Cohen, Y., Segev, E., and Jurkevitch, E. ახალი შედარებითი გენომიკის მეთოდი ფენოტიპური სპეციფიკური ინდიკატორების განსაზღვრისთვის ავლენს სპეციფიკურ მემკვიდრეობას მტაცებლური ბაქტერიების ნიშნებში. საჯარო სამეცნიერო ბიბლიოთეკა ერთი. 10. e0142933. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0142933 (2015).
Yakimov, MM და ა.შ Thalassolituus oleivorans გენი. ნოემბერი, სპ. ნოემბერი, საზღვაო ბაქტერიების ახალი ტიპი, რომელიც სპეციალიზირებულია ნახშირწყალბადების გამოყენებაში. საერთაშორისოობა. ჯ სისტემა. ევოლუცია. მიკროორგანიზმი. 54, 141–148 (2004).
Wang, Y., Yu, M., Liu, Y., Yang, X. & Zhang, XH Bacterioplanoides pacificum gen. ნოემბერი, სპ. ნოემბერში იგი გამოეყო წყნარი ოკეანის სამხრეთ ნაწილში მოცირკულირე ზღვის წყალს. საერთაშორისოობა. ჯ სისტემა. ევოლუცია. მიკროორგანიზმი. 66, 5010–5015 (2016).