Myxococcus xanthus

Биномиальное название


Myxococcus xanthus
Beebe 1941





Myxococcus xanthus – бактерия ряда Миксобактерии типа Протеобактерии. Myxococcus xanthus – облигатные аэробы, формирующие колонии желтого цвета (лат. xanthus – «желтый»). Эти бактерии известны свею «социальной» поведением, они часто охотятся на других бактерий, двигаясь вместе в «стаи», передвигаясь с помощью бактериального скольжения (см. ниже), а при недостатке питательных веществ собираются вместе и формируют плодовые тела, где превращаются в споры («миксоспоры»), как и инщи миксобиктерии. M. xanthus является модельным организмом, который изучается благодаря своей сложной социальной поведении и сложном цикла развития.
Клетки Myxococcus xanthus обычно живут в почве и на остатках органических материалов. Обычно они питаются органическими сполукаты мертвых организмов (т.е. является сапрофитами), но также охотяться на других микроорганизмов. В последнем случае они нападают вместе, как «стая», что позволяет им выделять достаточное количество токснив и екзоензимив чтобы убить и растворить жертву. Отдельные клетки не с состоянии этого сделать, и только могут всасывать отдельные органические молекулы – сахара и небольшие полипептиды. Механизм организации стаи бактерий еще неизвестен. Одним предложенным механизмом, который, однако, описывает не все аспекты поведения, является использование механизма несколько подобного хемотаксиса, но несколько отличного, потому что эти бактерии живут на поверхности, а не в жидкости, и передвигаются очень медленно. Поэтому вместо растворимых сигнальных молекул для организации они выделяют нерастворимые липиды, которые и являются сигналами для других бактерий.
Плодовые тела на естественной поверхности. Каждое желтое плодовое тело содержит около 100 тыс. миксоспор. Как только питательных резовин перестает хватать, клетки начинают сложный цикл развития. Через 5-10 часов бактерии начинают формировать агрегаты, которые через 5-10 часов превращаются в плодовые тела. В этот момент сами бактерии начинают преобразования на споры, на что тратят еще 5-10 часов. Часто, если питательных веществ не хватает даже на то, чтобы завершить этот процесс, часть бактерии умирает, освобождая питательные вещества в составе своего тела, позволяя остальным завершить процесс. Конечно 40-80% бактерий (в зависимости от штамма и от условий) все же превращаются в споры. Споры помогают бактериям пережить голодные периоды. Они стойки к высушиванию, ультрафиолетовому излучению, некоторых химических агентов. Необходимость формировать плодовые тела вызвана их конюшню поведением, одна бактерия имеет гораздо меньше шансов выжить, чем стая, которая сразу формируется из спор одного плодового тела. Все стадии развития регулируются целым рядом секретируемого (растворимых или нерастворимых) сигнальных молекул, называемых «сигнал A», «сигнал B» и т.д. Механизм формирования плодовых тел все еще неизвестен, но предложенные механизмы включают замедленны движения в районах высокой цельности, что создает эффект конденсации, и механизм подобен хетотаксису.
Ворсинки IV типа M. xanthus Общее название систем движения бактерии Myxococcus xanthus – бактериальное скольжения, термин, описывающий любое передвижение на твердой поверхности. Подробнее движение этих бактерий состоит из двух независимый механизмов. Первый называется S-движением (от англ. Social – «социальный»), при этом типе движения бактерии используют ворсинки IV типа, которые эффективно прикрепляются к некоторым поверхностей и в других клеток M. xanthus, что помогает им держаться вместе. Оттуда и название «социальное движение». Второй механизм называется A-движением (от англ. Adventurous – «мандривницький»), т.е. бактерии «исследуют новые территории». Детали этого механизма неизвестны, известно лишь, что этот механизм требует выделения слизи, или в качестве смазки, или для толкания бактерии вперед подобно ракеты.
Сложность жизненного цикла М. xanthus можно различить с его генома длиной 9,14 MBp (млн. пар оснований), крупнейший геном прокариот, секвентирований на сегодняшний день. Этот геном был недавно секвентирований Институтом исследования геномов (TIGR) и сейчас доступен через GenBank.
Помимо использования как модельный организм, М. xanthus также производит сотни потенциально ценных вторичных метаболитов. Во время охоты М. xanthus выпускает более 300 вторичных метаболитов, многие из них для растворения клеток микробов почвы, которыми он кормится. Известно, многие из этих веществ имеет лекарственные свойства. Например, М. xanthus производит миксамид, антибиотик, который ефекивно действует против дрожжей, гнилосних бактерий и энтеробактерий М. xanthus также легко модификуваты генетически, что позволяет использование его для производства генетически измененных веществ. Текущая работа включает получение от этой бактерий Епотилону B, поликатиду, способного к уничтожению раковых клеток некоторых видов опухолей. Наконец, М. xanthus может использоваться для биологийнои борьбы с вредителями, уничтожая много патогенных грибов и бактерий.