Введение
Семейство бактерий Вибрионацеи – это семейство псевдомонадот, выделенное в отдельный порядок Vibrionales. Обитатели пресных или соленых вод, несколько видов являются патогенными, включая типовой вид Vibrio cholerae, являющийся возбудителем холеры. Большинство биолюминесцентных бактерий принадлежит к этому семейству и обычно встречается в качестве симбионтов глубоководных животных. Вибрионацеи – это грамотрицательные организмы и факультативные анаэробы, способные к ферментации. Они содержат оксидазу и имеют один или несколько жгутиков, обычно расположенных на полюсах клетки. Изначально эти характеристики определяли семейство, которое было разделено на четыре рода. Два из них, Vibrio и Photobacterium, соответствуют современной классификации, хотя было описано несколько новых родов. Генетические исследования показали, что два других первоначальных рода – Aeromonas и Plesiomonas – принадлежат к отдельным семействам. В настоящее время семейство Vibrionaceae включает восемь валидно опубликованных родов: Aliivibrio, Catenococcus, Enterovibrio, Grimontia, Listonella, Photobacterium, Salinivibrio и Vibrio, хотя статус рода Listonella вызывает вопросы. Члены этого семейства также синтезируют тетродотоксин (TTX) – древний морской алкалоид и мощный нейротоксин (ингибитор Na+-насоса, 1 мг может убить взрослого человека), который служит для защиты представителей отряда Tetraodontiformes (от греч. tetra – четыре и odontos – зуб), включающего рыбу фугу (см. фугу, сырая рыба фугу, подаваемая в Японии). Как упоминалось выше, бактерии Vibrionaceae находятся в симбиозе со многими морскими организмами. В случае рыбы фугу и других морских организмов, содержащих TTX-продуцирующие вибрионацеи, симбиоз является древним и мощным, обеспечивая защиту от хищников для морских организмов, являющихся носителями этих бактерий, а бактериям – защищенную среду с достаточным количеством питательных веществ для роста. TTX и сакситоксин служат хорошими примерами конвергентной биохимической эволюции: оба токсина чрезвычайно токсичны даже в низких концентрациях, оба являются ингибиторами Na+-насоса и оба имеют почти идентичные константы связывания с Na+-насосом в нейронах.
The Vibrionaceae are a family of Pseudomonadota given their own order, Vibrionales. Inhabitants of fresh or salt water, several species are pathogenic, including the type species Vibrio cholerae, which is the agent responsible for cholera. Most bioluminescent bacteria belong to this family, and are typically found as symbionts of deep sea animals. Vibrionaceae are Gram negative organisms and facultative anaerobes, capable of fermentation. They contain oxidase and have one or more flagella, which are generally polar. Originally, these characteristics defined the family, which was divided into four genera. Two of these, Vibrio and Photobacterium, correspond to the modern group, although several new genera have been defined. Genetic studies have shown the other two original members—Aeromonas and Plesiomonas—belong to separate families. The family Vibrionaceae currently comprises eight validly published genera: Aliivibrio, Catenococcus, Enterovibrio, Grimontia, Listonella, Photobacterium, Salinivibrio, and Vibrio; although the status of Listonella has been questioned. Members of this family also synthesize tetrodotoxin (TTX), an ancient marine alkaloid and powerful neurotoxin (Na+ pump inhibitor, 1 mg can kill an adult) that serves to protect members of an order of fishes, the Tetraodontiformes (tetras four and odontos tooth), which include the puffer fish (see fugu, raw puffer fish served in Japan). As mentioned above, Vibrionaceae bacteria are in symbiosis with many marine organisms. In the case of the puffer fish, and other marine organisms harboring TTX producing Vibrionaceae, the symbiosis is an ancient and powerful one, providing protection against predation for the marine organisms that harbor these bacteria, while providing the bacteria a protected environment with plenty of nutrients for growth. TTX and saxitoxin provide good examples of convergent biochemical evolution: both toxins are extremely toxic at low levels, both are Na+ pump inhibitors and both have nearly identical binding constants on the Na+ pump in neurons.
Патология
Характерной чертой семейства является широкий круг восприимчивых к инфекции хозяев, поражаемых вибрионами. Патогены для человека, помимо V. cholerae, включают V. parahaemolyticus, вызывающий гастроэнтерит, и V. vulnificus, который может приводить к острой и смертельной септицемии. Другие виды Vibrionaceae связаны с заболеваниями у широкого спектра костных рыб, одним из наиболее известных и часто встречающихся патогенов является Vibrio anguillarum, вызывающий септицемию у культивируемых лососевых, таких как атлантический лосось и радужная форель. Виды, такие как V. tubiashii, вызывают заболевания на личиночной стадии тихоокеанского устрицы (Crassostrea gigas), а V. harveyi вызывает люминесцентный вибриоз у пенаидных креветок (креветок). Широта круга хозяев проявляется у таких видов, как V. mediterranei и V. coralliilyticus, которые могут инфицировать зооксантеллы – растительные симбионты кораллов. Считается, что эти виды вибрио являются причиной обесцвечивания кораллов.