Кіріспе
Бактерия түрі Aliivibrio fischeri (бұрын Vibrio fischeri) – бүкіл әлемде теңіз ортасында кездесетін, грам-теріс, таяқша тәрізді бактерия. Бұл түрдің биолюминесценттік қасиеттері бар және ол көбінесе Гавайи бобтейл кальмары сияқты әртүрлі теңіз жануарларымен симбиоз қарым-қатынасында кездеседі. Ол гетеротрофты, оксидазаға оң реакция береді және бір полярлы қамшы арқылы жылғалы жүреді. А. fischeri-дің бос тіршілік ететін жасушалары шіритін органикалық заттармен қоректенеді. Бұл бактерия микробтық биолюминесценцияны, кворумды сезуді және бактериялық жануарлар симбиозын зерттеу үшін маңызды зерттеу нысаны болып табылады. Ол неміс микробиологы Бернхард Фишердің құрметіне аталған. Рибосомалық РНК-ның салыстырылысы 2007 жылы бұл түрді Vibrio туысынан жаңа құрылған Aliivibrio туысына қайта жіктеуге алып келді. Бұл өзгеріс жарамды жарияланым болып табылады және LPSN бойынша дұрыс атау осы. Дегенмен, көптеген зерттеушілер бұл атау өзгерісін қабылдамайды және әлі де Vibrio fischeri деп жариялайды (2018–2019 жылдарға қатысты Google Scholar-ға қараңыз).
Aliivibrio fischeri (formerly Vibrio fischeri) is a Gram negative, rod shaped bacterium found globally in marine environments. This species has bioluminescent properties, and is found predominantly in symbiosis with various marine animals, such as the Hawaiian bobtail squid. It is heterotrophic, oxidase positive, and motile by means of a single polar flagella. Free living A. fischeri cells survive on decaying organic matter. The bacterium is a key research organism for examination of microbial bioluminescence, quorum sensing, and bacterial animal symbiosis. It is named after Bernhard Fischer, a German microbiologist. Ribosomal RNA comparison led to the reclassification of this species from genus Vibrio to the newly created Aliivibrio in 2007. The change is valid publication, and according to LPSN the correct name. However, the name change is not generally accepted by most researchers, who still publish Vibrio fischeri (see Google Scholar for 2018–2019).
Геном
А. фишеридің геномы 2004 жылы толық тізбектелді және екі хромосомадан тұрады, олардың біреуі кішкентай, екіншісі үлкен. 1-хромосома 2,9 миллион негіз жұбынан (Mbp) тұрады, ал 2-хромосома 1,3 Mbp құрайды, нәтижесінде геномның жалпы көлемі 4,2 Mbp-қа жетеді. Бұл байланыс гавайилік бобтейл кальмарында (Euprymna scolopes) ең жақсы зерттелген, онда А. fischeri кальмардың жарық органында мекендейтін бактериялардың жалғыз түрі болып табылады.
Гавайилік қасқырлы семіздікпен симбиоз
А. fischeri-дің Гавайилік бобтейл кальмарының жарық органына қоныстануы қазіргі уақытта өзара симбиоздың қарапайым моделі ретінде зерттеледі, себебі онда тек екі түр бар және А. fischeri зертханада өсіріліп, генетикалық түрлендірілуі мүмкін. Бұл өзара симбиоз негізінен А. fischeri-дің биолюминесценциясына байланысты қызмет етеді. А. fischeri Гавайилік бобтейл кальмарының жарық органына қоныстанып, түнде жарық шығарады, кальмарға қарсы жарықтандыру камуфляжымен қамтамасыз етеді, бұл кальмардың мұхит түбінде көлеңке түсіруіне кедерес жасайды. А. fischeri-дің қоныстануы жас кальмарларда жүзеге асады және кальмардың жарық органында морфологиялық өзгерістерді тудырады. Қызығы, А. fischeri жасаған кейбір морфологиялық өзгерістер микроб жарық шығара алмайтын жағдайда пайда болмайды, бұл биолюминесценцияның (төменде сипатталған) симбиоз үшін шынымен қажет екенін көрсетеді. Қоныстану процесінде жануарлардың фотофораларындағы (жарық шығаратын органдары) кірпікшелі жасушалар симбиоздық бактерияларды таңдап сіңіреді. Бұл жасушалар симбионттардың өсуін ынталандырады және кез келген бәсекелестерді белсенді түрде қабылдамайды. Бактериялар жарық органы жеткілікті түрде қоныстанғаннан кейін осы жасушаларды өлімге жібереді. Кейбір кальмарлардың жарық органдарында рефлекторлық пластиналар бар, олар рефлектиндер деп аталатын ақуыздардың арқасында жарықты күшейтеді және бағыттайды. Олар қарсы жарықтандыру камуфляжы үшін жарықты реттейді, жарық интенсивтілігі жоғарыдағы теңіз бетінің жарығына сәйкес болуын қажет етеді. Сепиолид кальмарлары әр таңертең жарық органындағы симбиоздық бактериялардың 90% -ын шығарады. Бұл процесс "желдету" деп аталады. Желдетудің жаңадан шайқаған кальмарлардың А. fischeri-мен қоныстануына көмектесетіні болжануда.
Табиғи түрлендіру
Табиғи бактериялық трансформация – ДНК-ны бір жеке жасушадан екіншісіне беруге бейімделу. А. fischeri-де сыртқы ДНК-ны қабылдау және қабылдаушы геномға енгізуді қоса алғанда, табиғи трансформация анықталды. Бұл процесс хитогексаозамен индукциялауды қажет етеді және tfoX және tfoY гендерімен реттелуі мүмкін. А. fischeri-дің табиғи трансформациясы мутантты гендердің штаммдар арасында жылдам таралуына көмектеседі және бұл түр үшін тәжірибелік генетикалық манипуляцияға пайдалы құрал болып табылады.
Микробтық статусы
2014 жылы Гавайи штатының сенаторы Гленн Вакай Aliivibrio fischeri-ді Гавайи штатының мемлекеттік микробы ретінде тағайындау жөніндегі SB3124 заң жобасын ұсынды. Бұл заң жобасы Flavobacterium akiainvivens-ті мемлекеттік микроб етіп бекіту туралы заң жобасымен бәсекелесті, бірақ екеуі де қабылданбады. 2017 жылы Исаак Чой Гавайи өкілдер палатасында және Брайан Танигучи Гавайи сенатында 2013 жылғы F. akiainvivens заң жобасына ұқсас заң жобасын ұсынды.