Кіріспе
Bdellovibrio бактериялар туысы – грам-теріс, міндетті түрде оттекті бактериялар туысы. Осы туыстың ерекше қасиеттерінің бірі – оның өкілдері басқа грам-теріс бактерияларды жеп, олардың биополимерлерімен, мысалы, ақуыздар мен нуклеин қышқылдарымен қоректенеді. Олардың өмір сүрудің екі түрі бар: иесіне тәуелді, жоғары жылдамдықты фаза, «шабуыл фазасы», онда олар ие бактерияларында «бделлопласттар» құрайды; және баяу өсетін, бейпішін келген, иесіз форма.
Bdellovibrio is a genus of Gram negative, obligate aerobic bacteria. One of the more notable characteristics of this genus is that members can prey upon other Gram negative bacteria and feed on the biopolymers, e. g. proteins and nucleic acids, of their hosts. They have two lifestyles: a host dependent, highly mobile phase, the "attack phase", in which they form "bdelloplasts" in their host bacteria; and a slow growing, irregularly shaped, host independent form.
Bdellovibrio bacteriovorus бактериялық жұқпалы ауру
Олардың ішіндегі ең жақсы зерттелгені – Bdellovibrio bacteriovorus, ол табиғатта көбінесе қожайынға тәуелді өсумен кездеседі. Бұл еркін жүзу арқылы шабуылдайтын түрі, пилилерін пайдаланып олжа іздегеннен кейін, қожайынның сыртқы мембранасы/пептидогликан жасуша қабырғасын тесіп өтіп, периплазмалық кеңістікке енеді. Содан кейін Bdellovibrio бактериясы бделлопласт деп аталатын құрылымды қалыптастырады. Бұл бделлопласт, қожайын жасушасы шар тәрізді формаға өзгеретін кезде пайда болады. Бделлопласт ішінде, жыртқыш Bdellovibrio-ның жалғыз үлкен жалаңаш қанаты жоғалады. Содан кейін қожайын жасушасы тез өлтіріледі, бұл қожайын цитоплазмасының ішкі бөлігінен периплазмаға молекулалардың еркін өтуіне және периплазмада мекендейтін Bdellovibrio-ның қоректенуіне мүмкіндік береді. Осы молекулалардың бір бөлігін пайдаланып, Bdellovibrio амидазалар мен транспептидазаларды қолдана отырып, қазіргі мекендейтін қожайынның пептидогликан жасуша қабырғасын нығайтып, қорғаныш ортасын жасайды. Шамамен 4 сағаттан кейін, қоршаған ортаның температурасына байланысты, Bdellovibrio бұл қоректену арқылы айтарлықтай үлкейеді. Ол көбейіп, бөлінеді, содан кейін қожайынның жасуша қабырғасы мен мембранасының соңғы лизисі арқылы шығып кетеді. Жаңа пайда болған Bdellovibrio-лар жаңа өскен күшті жалаңаш қанаттарын жүзу үшін және келесі қолайлы қожайынды табу үшін пайдаланады. Осы үзілісті бделлопласт сатысы және сәтке ғана созылатын паразиттік фаза (15-20 минут) болғандықтан, Bdellovibrio бактериялық жыртқыш немесе паразиттер деп қарастырылуы мүмкін. Bdellovibrio bacteriovorus тұңғыш рет 1962 жылы Столп пен Петзольд сипаттаған. 2012 жылы Тибр өзенінде "Bdellovibrio" туысының тағы бір өкілі "Bdellovibrio tiberius" анықталды. Бұл түрдің қожайынға тәуелсіз өсуге қабілеттілігі жоғары. Bdellovibrio exovorus туралы көп мәлімет жоқ, ол өз құрбанына енбейді және бделлопласттарды қалыптастырмайды.
Сыртқы келбеті
Жарық микроскопы арқылы, қожайынға тәуелді Bdellovibrio шамамен 0,3–0,5 × 0,5–1,4 мкм көлемді, едәуір көзге көрінбейтін білікпен, үтір тәрізді қозғалмалы таяқша болып көрінеді. Bdellovibrio E. coli "көктегінде" өсіп келе жатқан мөлдір дақ ретінде көрінеді. Ерекшелігі, Bdellovibrio бактериялар үшін сирек кездесетін жарақшасын жауып тұратын қабықшаға ие. Bdellovibrio олжасына енгеннен кейін білік қозғалысы тоқтап, білік бөлініп шығады. Қожайыннан тәуелсіз Bdellovibrio пішінсіз болып көрінеді және жыртқыш фазадан ірілеу.
Өсімдік өсіру шарттары
B. bacteriovorus табиғатта және адам жасаған ортада кең таралған. Олар топырақ үлгілерінде, өсімдік тамырларының тамыр аймағында, өзендерде, мұхиттарда, сарқынды суларда, құстар мен сүтқоректілердің ішектері мен нәжісінде, тіпті ұлулардың қабықтарында және шағалалардың жанында кездеседі. B. bacteriovorus кез келген ортада өркендеуге қабілетті, негізгі талаптар – ортада оттегі және басқа да грам-теріс бактериялардың болуы. Оның ең қолайлы температурасы 28-30 °C аралығында, бұл B. bacteriovorus-ты мезофилге жатқызады. Bdellovibrio зертханада 29 °C температурада тұрақты HI (қожайынға тәуелсіз) фазасында ашытқы пептоны бар агарда өсіріледі. Қожайынға тәуелді (жаратылысқа қатысты) мәдениеттер 29 °C температурада 16 сағат бойы E. coli S 17 популяциясымен өсіріледі. Bdellovibrio жасушалары секундына 160 мкм/с жылдамдықпен қозғала алады, яғни дене ұзындығынан 100 есе артық қашықтықты секундына жүзе алады. Ол бір қабықшамен жабылған полярлық қамшысын пайдалана отырып қозғалады, бұл оның ерекше серпімді толқынды қозғалысын қамтамасыз етеді. Bdellovibrio басқа грам-теріс бактерияларға олжа жасушасының сыртқы мембранасына және пептидогликан қабатына жабысып, содан кейін сыртқы мембранада кішкентай тесік жасайды. Содан кейін Bdellovibrio жасушасы қожайынның периплазмалық кеңістігіне еніп, қысқа "танысу" кезеңінде оған кері байланыста болады. Танысу кезеңінен кейін ол қамшыға қарама-қарсы полюс арқылы қайтымсыз бекітіледі. Периплазмаға енгеннен кейін Bdellovibrio жасушасы мембранадағы тесікті жауып, қожайын жасушасын шар тәрізді морфологияға айналдырады. Бұл L,D транспептидазаларының секрециясының нәтижесінде болады, олар пептидогликанды ыдыратып, жасушаның аморфты болуына себеп болады. Екі жасушадан тұратын кешен бделлопласт деп аталады. Bdellovibrio жасушасы гидролиздік ферменттерді пайдалана отырып, қожайын жасушасының молекулаларын ыдыратып, оларды жіп тәрізді өсу үшін пайдаланады. Қожайын жасушасының қоректік заттары таусылған кезде жіпшелер бөлініп, ұрпақ Bdellovibrio жасушалары пайда болады. Ұрпақтары қожайын жасушасын лизалап, қоршаған ортаға таралудан бұрын қозғалмалы болады. Бүкіл өмірлік цикл үш-төрт сағатқа созылады және бір E. coli-ден орташа есеппен 3-6 ұрпақ жасушасын немесе ірі олжалардан, мысалы, жіп тәрізді E. coli-ден 90-ға дейін шығарады. Bdellovibrio түрлерінің нысаналары, соның ішінде Vibrio vulnificus, Bdellovibrio және бактериофагтармен бірмезгілде жұқтыруға ұшырауы мүмкін. Bdellovibrio-ның олжаны шарлауы бірнеше Bdellovibrio-ның бірмезгілде жұқтыруын азайту үшін дамыған деп есептелсе де, шарланбаған ірі олжалар бірнеше Bdellovibrio-ға жұқтыруы мүмкін.
Геномдық
Bdellovibrio bacteriovorus HD100 геномы 2004 жылы тізбектелді. HD100 геномының ұзындығы нуклеотидтерден тұрады, бұл оның кішкентай өлшеміне қарай күткеннен үлкен.