Pseudomonas

Batteri del genere Pseudomonas

Cosa è Pseudomonas?

Pseudomonas È un genere di batteri gram -negativi e aerobici che si trova nella famiglia Pseudomonaceae. Hanno bacillo dritto o presentano una certa curvatura. Sono mobili a causa di flagelli monotrici (un flagello) o multitrica (diversi flagelli). 

La maggior parte delle specie del genere sono ossidasi positive e catalasi. Un'altra caratteristica di interesse per riconoscere il gruppo è il contenuto di GC nel DNA, che va dal 58 al 72%.

Attualmente circa 180 specie separate sono riconosciute in tredici gruppi diversi. Alcuni di questi gruppi sono riconosciuti dalla produzione di pigmenti fluorescenti noto come Pioversina.

Caratteristiche di Pseudomonas

- Non presentano spore.

- Sono chemiotrofici e sono facilmente coltivati ​​in colture nutrizionali in agar.

- Il suo intervallo di temperatura ideale è di 25-30 ° C. Tuttavia, le specie sono state trovate a temperature inferiori a zero e altre superiori a 50 ° C.

- Tra le specie che compongono il genere, ce ne sono alcune che causano malattie negli animali ed esseri umani. Molte specie sono patogene delle piante, causando la marciume morbida così chiamata.

- Altre specie possono essere molto utili, poiché è stato dimostrato che stimolano la crescita delle piante e possono essere applicati come fertilizzanti.

- Possono degradare i composti xenobiotici (che non fanno parte della composizione degli organismi viventi). Tra alcuni degli xenobiotici che possono degradare, idrocarburi aromatici, clorati e nitrati si distinguono. Queste proprietà rendono alcune specie molto utili nei programmi di biorisanamento.

- Sono gram -negativi.

- Sono principalmente aerobici.

- Alcune specie possono usare i nitrati come accettori di elettroni alternativi in ​​condizioni anaerobiche. In questo caso, i batteri riducono i nitrati all'azoto molecolare.

- Tutte le specie di Pseudomonas Sono catalasi positiva, enzima che decompone il perossido di idrogeno in ossigeno e acqua. La maggior parte dei batteri aerobici produce questo enzima.

- All'interno del gruppo ci sono specie ossidasi positive e negative, enzima utile per identificare i batteri gram -negativi.

- La maggior parte delle specie accumula un polisaccaride di glucosio come sostanza di riserva. Tuttavia, alcuni gruppi possono presentare poliidrossibutirato (PHB), un prodotto polimerico di assimilazione del carbonio.

Gruppi in Pseudomonas senso stricto

Sulla base dell'analisi delle sequenze multilocus, è stato proposto Pseudomonas Sarebbe separato in cinque gruppi:

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Grappolo P. Fluorescenti

È molto diversificato e le specie sono saprofite, essendo presenti nel terreno, nell'acqua e nella superficie delle piante. Molte specie promuovono la crescita delle piante.

Grappolo P. Syringae

È composto principalmente da specie fitopatogene. Sono riconosciuti più di cinquanta anatre (ceppi di batteri con diversi gradi di patogenicità).

Grappolo P. Messo

Le specie di questo gruppo sono a terra, la rizosfera di piante diverse e in acqua. Hanno una capacità di degradazione ad alta sostanza.

Grappolo P Stutzeri

Sono di grande importanza nel ciclo nutrizionale e hanno un'alta diversità genetica.

Grappolo P Aeruginosa

Ci sono specie che occupano vari habitat, compresi i patogeni degli esseri umani.

Il gruppo più grande è p. Fluorescenti, che include il tipo di specie ampiamente utilizzato nei programmi di biorisanamento. Un altro tipo di interesse è P.  Mandelii, che cresce in Antartide e ha dimostrato di essere molto resistente agli antibiotici.

Morfologia

- I bacilli sono dritti a leggermente curvi, 0.5-1 µm di larghezza x 1,5-5 µm di lunghezza. Non sono in grado di formare e accumulare granuli di poliidrossibutirato in terreni a bassa coltura in azoto. Questo li differenzia da altri batteri aerobici.

- La busta cellulare è costituita dalla membrana citoplasmatica, dalla parete cellulare e dalla membrana esterna che la copre.

- La parete cellulare è tipica di batteri gram -negativi, sottili e composti di peptidoglicano.

- La membrana citoplasmatica separa il citoplasma dagli altri componenti dell'involucro cellulare ed è formata da uno strato lipidico.

- La membrana esterna è composta da un lipopolisaccaride che ha catene di idrocarburi. Questa membrana è una barriera contro le molecole come antibiotici, che può causare danni.

- Questa membrana consente il passaggio dei nutrienti richiesti per il funzionamento dei batteri grazie alla presenza delle porine, proteine ​​strutturali della membrana.

- I flagelli sono generalmente situati in posizione polare sebbene in alcuni casi possa essere sub-polare. In alcuni ceppi di P. Stutzeri e altre specie sono osservate flagelli laterali.

- Il numero di flagelli è tassonomico. È possibile presentare un flagello (monric) o diversi (multitrico). Nella stessa specie il numero di flagelli può presentare variazioni.

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- In alcune specie sono state osservate fimbria (appendice proteica più sottile e corta rispetto a un flagello), che corrisponde alle evaginazioni della membrana citoplasmatica.

- In P. Aeruginosa Le fimbria hanno larghe circa 6 nm, sono retrattili e agiscono come recettori di diversi batteriofagi (virus che infettano i batteri). Le fimbria possono aiutare i batteri ad aderire alle cellule epiteliali del loro ospite.

Ciclo vitale

La specie di Pseudomonas sono riprodotti dalla fissione binaria, un tipo di riproduzione asessuale.

Nella prima fase, i batteri entrano in un processo di duplicazione del DNA. Hanno un singolo cromosoma circolare che inizia a copiare per l'attività degli enzimi di replicazione.

I cromosomi replicati vanno alle estremità della cellula, quindi viene generato un septa e una nuova parete cellulare ha origine per formare le due cellule figlie.

Nelle specie di Pseudomonas Sono stati osservati vari meccanismi di ricombinazione genetica. Ciò garantisce la variabilità genetica negli organismi di riproduzione asessuali.

Tra questi meccanismi c'è la trasformazione (frammenti di DNA esogeni possono entrare in batteri), trasduzione (scambio di DNA tra batteri da parte di un virus) e congiunzione (trasferimento di DNA di un batterio donatore in un destinatario).

Plasmidi

I plasmidi sono piccole molecole di DNA circolare presenti nei batteri. Sono separati dal cromosoma e sono replicati e trasmessi in modo indipendente.

In Pseudomonas I plasmidi svolgono varie funzioni come la fertilità e i fattori di resistenza a più agenti. Inoltre, alcuni forniscono la possibilità di degradare le fonti di carbonio non utilizzate.

I plasmidi possono fornire resistenza a vari antibiotici come la gentamicina, la streptomicina e la tetraciclina, tra gli altri. D'altra parte, alcuni sono resistenti a diversi agenti chimici e fisici, come le radiazioni ultraviolette.

Possono contribuire a evitare l'azione di diversi batteriofagi e dare resistenza alle batteriocine (tossine prodotte dai batteri per inibire la crescita di quelli simili).

Habitat

Possono svilupparsi in ambienti diversi, sia negli ecosistemi terrestri che acquatici.

Nessuna delle specie del genere tollera un pH inferiore a 4,5. Possono crescere nei media contenenti ioni di ammonio di nitrato come sorgente di azoto. Richiedono solo un semplice composto organico come fonte di carbonio ed energia.

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Almeno nove specie di Pseudomonas Crescere in Antartide e la specie P. Syringae È stato associato al ciclo dell'acqua presente nell'acqua piovana, nella neve e nelle nuvole.

Malattie

Alcune specie possono causare varie malattie in piante, animali ed esseri umani.

Malattie negli animali ed esseri umani

In generale, le specie del genere hanno una bassa virulenza, poiché tendono ad essere saprofiti. Sono opportunistici e causano malattie nei pazienti con bassa resistenza all'infezione. Di solito sono presenti nel tratto urinario, nel tratto respiratorio, nelle ferite e nel sangue.

La specie che colpisce la maggior parte degli esseri umani è P. Aeruginosa. È una specie opportunistica che attacca i pazienti immunosoppressi, che hanno subito gravi ustioni o sono soggetti a chemioterapia.

P. Aeruginosa Attaccare principalmente le vie aeree. Nei pazienti con bronchiectasie (dilatazione dei bronchi) genera un'alta quantità di espettorato e può essere mortale.

È stato dimostrato che P. Entomophila È patogeno di Drosophila melanogaster (Mosca della frutta). È diffuso dall'ingestione e attacca le cellule epiteliali dell'intestino dell'insetto, essendo in grado di causare la morte.

P. Plecoglossicida È stato trovato come patogeno dell'aiuto del pesce (Plecoglossus allivelis). I batteri causano ascite emorragica (accumulo di liquido nella cavità peritoneale) nel pesce.

Malattie nelle piante

Queste specie causano una grande diversità di malattie. Possono generare lesioni o macchie necrotiche su steli, foglie e frutti. Possono anche produrre istinti, marciume e infezioni vascolari.

Il gruppo di P. Syringae Attacchi principalmente a livello fogliare. Ad esempio, sulla cipolla possono produrre punti sulle foglie e marciume del bulbo.

Nell'olivo (Olea europea) Le specie P. Savastanoi È l'agente causale della tubercolosi dell'olivo, che è caratterizzato dalla formazione del tumore.

Questi tumori si formano principalmente in steli, germogli e talvolta in foglie, frutta e radici. Causare defogliazione, diminuzione delle dimensioni della pianta e successivamente la loro morte.

 Riferimenti

1. Luján D (2014). Pseudomonas aeruginosa: Un avversario pericoloso. Biochem Clin Act. Latinam.
2. Palleroni NJ e M Doumoreff (1972). Proprietà secondarie e sottodivisioni tassonomiche del genere Pseudomonas. Annu. Rev. Fitopatolo.