Lysobacter -Lysobacter

Lisobacter
Lenz-hyphae.jpg
Anexo de Lysobacter enzymogenes cepa C3 a hifas fúngicas de Magnaporthe oryzae (também conhecido como brusone do arroz e mancha cinzenta da folha do gramado)
Classificação científica
Domínio:
Bactérias
Filo:
Proteobacteria
Aula:
Gammaproteobacteria
Pedido:
Xanthomonadales
Família:
Xanthomonadaceae
Gênero:
Lisobacter

O gênero Lysobacter pertence à família Xanthomonadaceae dentro da Gammaproteobacteria e inclui pelo menos 46 espécies nomeadas, incluindo: Lysobacter enzymogenes, L. antibioticus, L. gummosus, L. brunescens, L. defluvii, L. niabensis, L. niastensis, L. daejeonensis, L. yangpyeongensis, L. koreensis, L. concretionis, L. spongiicola e L. capsici . Lysobacter spp. foram originalmente agrupados com mixobactérias porque compartilhavam o traço distintivo de mobilidade de deslizamento, mas eles exibem de forma exclusiva uma série de traços que os distinguem de outros micróbios taxonômicos e ecologicamente relacionados, incluindo alto conteúdo genômico de G + C (normalmente variando entre 65 e 72%) e a falta de flagelos . A característica da mobilidade de deslizamento por si só despertou o interesse de muitos, uma vez que o papel das bactérias deslizantes na ecologia do solo é pouco compreendido. Além disso, embora vários mecanismos diferentes tenham sido propostos para a mobilidade de deslizamento entre uma ampla gama de espécies bacterianas, o mecanismo genético em Lysobacter permanece desconhecido. Os membros do grupo Lysobacter ganharam amplo interesse pela produção de enzimas extracelulares. O grupo também é considerado uma fonte rica para a produção de novos antibióticos, como β-lactamas contendo cadeias laterais substituídas, lactamas macrocíclicas e peptídeos macrocíclicos ou antibióticos depsipeptídeos como as catanosinas .

Habitat

Lysobacter spp. foram descritos como habitantes ubíquos de solo e água. Sua presença foi amplamente ignorada, uma vez que os membros frequentemente são componentes secundários em triagens de amostras ao usar procedimentos convencionais de isolamento. No entanto, por causa de métodos moleculares aprimorados de identificação e melhores descrições para o gênero, sua relevância agrícola está se tornando cada vez mais evidente, especialmente como membros de comunidades microbianas ecologicamente significativas associadas ao solo e às plantas. Evidências recentes sugerem Lysobacter spp. pode ocupar uma ampla gama de nichos ecológicos além daqueles associados às plantas, incluindo uma ampla gama de ambientes 'extremos'. Por exemplo, análises filogenéticas de 16S rDNA mostram clados de Lysobacter que incluem sequências obtidas de fontes hidrotermais , isolados de Mt. Fluxos de lama Pinatubo e reatores de lama de manta anaeróbica de fluxo ascendente e um litotrófico microaerofílico oxidante de ferro .

Lysobacter gummosus foi descoberta vivendo na pele de salamandras redback e produzindo 2,4-diacetilfloroglucinol , uma substância química que inibe o crescimento de certos fungos patogênicos.

Controle biológico

O potencial das espécies de Lysobacter como agentes de controle biológico de doenças de plantas foi reconhecido recentemente. Entre as cepas de L. enzymogenes , C3 é a cepa mais completamente caracterizada em ambos os níveis molecular e biológico. A versatilidade ecológica da cepa se reflete na gama de doenças que é capaz de controlar, bem como nos vários hospedeiros e partes da planta que é capaz de colonizar. Por exemplo, L. enzymogenes cepa C3 (erroneamente identificada como Stenotrophomonas maltophilia ) foi relatada para controlar doenças foliares, como mancha foliar de festuca alta causada por Bipolaris sorokiniana , ferrugem do feijão causada por Uromyces appendiculatus e crestamento da cabeça de Fusarium do trigo. Também foi relatado que a cepa C3 de L. enzymogenes suprime doenças transmitidas pelo solo, como manchas marrons em gramados causadas por Rhizoctonia solani , a doença das mudas Pythium damping-off da beterraba sacarina e doença da mancha de verão do bluegrass do Kentucky causada pelo infeccioso de raízes Magnaporthe poae . Lysobacter sp. Descobriu-se que SB-K88 suprime a doença do damping-off em beterraba sacarina e espinafre por meio de antibiose e colonização de raiz característica de maneira perpendicular. Islam et al. (2005).

Solos supressores de doenças

Espécies de Lysobacter também foram isoladas de solos supressores de Rhizoctonia solani . Solos argilosos com supressividade natural contra Rhizoctonia continham maior número de isolados antagonistas de L. gummosus , L. antibioticus e / ou L. capsici . Embora o mecanismo por trás desse fenômeno ainda não seja conhecido, parece que o cultivo de grama / trevo aumentou o número dessas espécies de Lysobacter , bem como a supressividade de Rhizoctonia .

Mecanismos de antagonismo

Originalmente caracterizada como um agente de controle biológico para doenças de plantas, L. enzymogenes cepa C3 é única por expressar uma ampla gama de mecanismos que contribuem para o antagonismo microbiano e o controle biológico que não são compartilhados por todas as cepas da espécie. A cepa produz numerosas enzimas extracelulares que contribuem para a atividade de biocontrole, incluindo múltiplas formas de β-1,3-glucanases e quitinases. A cepa também demonstrou induzir resistência sistêmica em certas plantas, protegendo-as da infecção por patógenos. Além disso, estudos recentes indicaram papéis importantes para metabólitos secundários com atividade antibiótica e atividade biossurfactante no antagonismo fúngico. Vários desses traços são globalmente controlados por um regulador codificado pelo gene clp . As mutações em clp são intrigantes por duas razões. Primeiro, o fenótipo mutante implica que uma ampla gama de genes está envolvida em antimicrobianos secretados associados ao regulon clp , muitos dos quais permanecem não identificados. A segunda é que mutações em clp resultam em perda significativa de atividades enzimáticas extracelulares e atividade antimicrobiana exibida por L. enzymogenes cepa C3. Essas atividades normalmente são fenotipicamente opressivas e muitas vezes levam ao mascaramento de outros fenótipos em ensaios padrão, tornando os efeitos de mutação de genes não relacionados difíceis ou quase impossíveis de avaliar. No entanto, as cepas que abrigam mutações no gene clp fornecem um meio de separar fenótipos regulados por clp de outros (como os descritos abaixo), tornando assim sua avaliação viável. Controle biológico e modo de ação da supressão de doenças por Lysobacter spp. foi revisado Islam 2011 .

Genética de Lysobacter

L. enzymogenes cepa C3 é uma cepa geneticamente tratável que permite fácil construção de genes nocaute, apoiando seu uso como um sistema genético modelo para desvendar as bases moleculares da patogenicidade , bem como identificar mecanismos de antagonismo microbiano e controle biológico. Na verdade, uma série de cepas derivadas da cepa C3 de L. enzymogenes já foram construídas, incluindo mutantes afetados em genes estruturais que codificam atividades enzimáticas, o gene clp regulador e várias combinações dos mesmos.

Espécies

O gênero tem 46 espécies conhecidas (julho de 2018):

Referências