Жібектей бактериялар (миксобактериялар) топырақтан тамақтанады, үлкен геномға ие. Қозғалу үшін сығу механизмін қолданады. Геном мөлшері 16 млн-ға жетеді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Бактериялар тобы
Order of bacteria
Миксобактериялар ("қорытылған бактериялар") – негізінен топырақта тіршілік ететін және ерімейтін органикалық заттармен қоректенетін бактериялар тобы. Миксобактериялардың геномы басқа бактерияларға қарағанда өте үлкен, мысалы, 9–10 миллион нуклеотид, Анаэромиксобактериялар мен Vulgatibacter бактерияларынан басқа. Миксобактериялардың бір түрі – Minicystis rosea – 16 миллионнан астам нуклеотидті ең үлкен бактериялық геномға ие. Екінші үлкені – тағы бір миксобактерия, Sorangium cellulosum. Миксобактериялар сырғанап қозғала алады. Олар әдетте ұялы молекулалық сигналдар арқылы біріктірілген көптеген жасушалардан тұратын топтарда (немесе "қасқырлар тобы" деп те аталады) жылжып жүреді. Агрегация жеке жасушаларға пайдалы, себебі ол тамақты қорыту үшін қолданылатын клеткадан тыс ферменттердің жинақталуына мүмкіндік береді, бұл өз кезегінде қоректену тиімділігін арттырады. Миксобактериялар биомедициналық және өнеркәсіптік маңызы бар, мысалы, антибиотиктер сияқты, көптеген химиялық заттарды өндіреді және оларды жасушадан сыртқа шығарады. Миксобактериялар, мысалы, Myxococcus xanthus үлгісіндегі грам-теріс бактерияларда полисахаридтерді өндіруді зерттеу үшін қолданылады, оларда полисахаридтерді шығарудың төрт түрлі механизмі бар және 2020 жылы жаңа полисахарид өндіретін жаңа Wzx/Wzy механизмі анықталды.
The myxobacteria ("slime bacteria") are a group of bacteria that predominantly live in the soil and feed on insoluble organic substances. The myxobacteria have very large genomes relative to other bacteria, e. g. 9–10 million nucleotides except for Anaeromyxobacter and Vulgatibacter. One species of myxobacteria, Minicystis rosea, has the largest known bacterial genome with over 16 million nucleotides. The second largest is another myxobacteria Sorangium cellulosum. Myxobacteria can move by gliding. They typically travel in swarms (also known as wolf packs), containing many cells kept together by intercellular molecular signals. Individuals benefit from aggregation as it allows accumulation of the extracellular enzymes that are used to digest food; this in turn increases feeding efficiency. Myxobacteria produce a number of biomedically and industrially useful chemicals, such as antibiotics, and export those chemicals outside the cell. Myxobacteria are used to study the polysaccharide production in gram negative bacteria like the model Myxococcus xanthus which have four different mechanisms of polysaccharide secretion and where a new Wzx/Wzy mechanism producing a new polysaccharide was identified in 2020.
Өмірлік цикл
Қоректік заттар жетіспегенде миксобактерия жасушалары жеміс денелеріне (саңырауқұлақтардағыларынан айырмашылығы) жиналады, бұл процесс бұрын химиотаксис арқылы жүзеге асады деп есептелген, бірақ қазір контактілік сигналдаудың бір түрі деп саналады. Бұл жеміс денелері түрлеріне қарай әртүрлі пішін мен түс болуы мүмкін. Жеміс денелерінде жасушалар таяқша тәрізді вегетативтік жасушалар күйінде басталып, қалың жасуша қабырғалары бар дөңгелек миксоспораларға айналады. Бұл миксоспоралар, басқа организмдердегі споралар сияқты, қоректік заттар жетілгенше тірі қалу ықтималдығы жоғары. Жеміс процесі миксобактерияларға пайдалы, себебі жасушалардың өсуі оқшау жасушалар ретінде емес, миксобактериялардың тобы (қорасы) ретінде қайта басталады. Ұқсас өмірлік циклдер кейбір амебаларда, атап айтқанда, жасушалық шырыш саңырауқұлақтарында да дамыған. Молекулалық деңгейде Myxococcus xanthus-та жеміс денесінің дамуын бастау Pxr sRNA арқылы реттеледі. Myxococcus xanthus және Stigmatella aurantiaca сияқты миксобактериялар дамуды зерттеу үшін модельдік организмдер ретінде қолданылады. Миксобактериялардың соңғы ортақ ата-бабасы аэроб болған және олардың анаэробты ата-бабалары ерте еукариоттармен симбиоздық қарым-қатынаста өмір сүрген деген гипотеза бар.
When nutrients are scarce, myxobacterial cells aggregate into fruiting bodies (not to be confused with those in fungi), a process long thought to be mediated by chemotaxis but now considered to be a function of a form of contact mediated signaling. These fruiting bodies can take different shapes and colors, depending on the species. Within the fruiting bodies, cells begin as rod shaped vegetative cells, and develop into rounded myxospores with thick cell walls. These myxospores, analogous to spores in other organisms, are more likely to survive until nutrients are more plentiful. The fruiting process is thought to benefit myxobacteria by ensuring that cell growth is resumed with a group (swarm) of myxobacteria, rather than as isolated cells. Similar life cycles have developed among certain amoebae, called cellular slime molds. At a molecular level, initiation of fruiting body development in Myxococcus xanthus is regulated by Pxr sRNA. Myxobacteria such as Myxococcus xanthus and Stigmatella aurantiaca are used as model organisms for the study of development. It has been suggested that the last common ancestor of myxobacteria was an aerobe and that their anaerobic predecessors lived syntrophically with early eukaryotes.
Клиникалық қолдану
Sorangium cellulosum бөліп шығаратын және эпотилон деп аталатын метаболиттердің қатерлі ісікке қарсы әрекеті бар екені анықталды. Бұл оның әсерін қайталайтын аналогтарды жасауға алып келді. Мұндай аналогтардың бірі – Иксабепилон, АҚШ Тамақ және дәрі-дәрмек басқармасы бекіткен, метастаздық сүт безі қатерлі ісігін емдеуге қолданылатын химиотерапиялық препарат. Миксобактериялар гефироникалық қышқылды да өндіреді, ол эукариоттық белок синтезін тежейді және қатерлі ісікке қарсы химиотерапия үшін потенциалды агент болып табылады.
Metabolites secreted by Sorangium cellulosum known as epothilones have been noted to have antineoplastic activity. This has led to the development of analogs which mimic its activity. One such analog, known as Ixabepilone is a U. S. Food and Drug Administration approved chemotherapy agent for the treatment of metastatic breast cancer. Myxobacteria are also known to produce gephyronic acid, an inhibitor of eukaryotic protein synthesis and a potential agent for cancer chemotherapy.