Лептоспира -Leptospira
Лептоспира | |
---|---|
Сканирующая электронная микрофотография Leptospira interrogans | |
Научная классификация | |
Домен: | Бактерии |
Тип: | Спирохеты |
Порядок: | Спирохеталес |
Семья: | Leptospiraceae |
Род: |
Leptospira Noguchi 1917 исправить. Faine & Stallman 1982 non Swainson 1840 non Boucot , Johnson & Staton 1964 |
Разновидность | |
Синонимы | |
|
Лептоспира (древнегреческий: лептос , «тонкий, тонкий» и латинское: спираль , «спираль») - родбактерий спирохет , включающий небольшое количество патогенных и сапрофитных видов. Лептоспира была впервые обнаружена в 1907 году всрезах почечной тканижертвы лептоспироза, которая, по описанию, умерла от « желтой лихорадки ».
Таксономия
Leptospira вместе с родами Leptonema и Turneria является членом семейства Leptospiraceae . Род Leptospira разделен на 20 видов на основе исследований гибридизации ДНК.
Патогенная лептоспира
- Leptospira alstonii Smythe et al. 2013 [" Leptospira alstoni " Haake et al. 1993 ]
- Leptospira interrogans (Стимсон 1907) Wenyon 1926 исправить. Фейн и Столлман 1982 [" Spirochaeta interrogans " Стимсон 1907 ; " Spirochaeta nodosa " Hubener & Reiter 1916 ; " Spirochaeta icterohaemorrhagiae " Inada et al. 1916 ; " Spirochaeta icterogenes " Уленхут и Фромм, 1916 ; " Leptospira icteroides " Ногучи 1919 ]
- Leptospira kirschneri Ramadass et al. 1992 г.
- Leptospira noguchii Yasuda et al. 1987 г.
- Leptospira alexanderi Brenner et al. 1999 г.
- Leptospira weilii Yasuda et al. 1987 г.
- Leptospira borgpetersenii Yasuda et al. 1987 г.
- Leptospira santarosai Yasuda et al. 1987 г.
- Leptospira kmetyi Slack et al. 2009 г.
- Leptospira mayottensis Bourhy et al. 2014 г.
Промежуточные или условно-патогенные лептоспиры
- Leptospira inadai Yasuda et al. 1987 г.
- Leptospira fainei Perolat et al. 1998 г.
- Leptospira broomii Levett et al. 2006 г.
- Leptospira licerasiae Matthias et al. 2009 г.
- Leptospira wolffii Slack et al. 2008 г.
Непатогенная лептоспира
- Leptospira biflexa ( Wolbach and Binger 1914) Noguchi 1918 emend. Фейн и Столлман 1982 [" Spirochaeta biflexa " Wolbach & Binger 1914 ; « Анкона анкона »; « Канела канела »; " Jequitaia jequitaia "]
- Leptospira idonii Saito et al. 2013
- Leptospira meyeri Yasuda et al. 1987 г.
- Leptospira wolbachii Yasuda et al. 1987 г.
- Leptospira vanthielii Smythe et al. 2013
- Leptospira terpstrae Smythe et al. 2013
- Leptospira yanagawae Smythe et al. 2013
Члены Leptospira также сгруппированы в серовары в соответствии с их антигенным родством. В настоящее время существует более 200 признанных сероваров. Несколько сероваров обнаружены более чем у одного вида Leptospira .
На своем заседании 2002 года Комитет по таксономии лептоспир Международного союза микробиологических обществ утвердил следующую номенклатуру сероваров лептоспир. Названия родов и видов, как обычно, выделены курсивом, название серовара не выделено курсивом и с первой буквы в верхнем регистре.
- Род вид серовар Serovar_name
Например:
- Leptospira interrogans серовар Australis
- Leptospira biflexa серовар Паток
Филогения
В настоящее время принятая таксономия основана на Списке названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN) и Национальном центре биотехнологической информации (NCBI), а филогения основана на выпуске 123 LTP на основе 16S рРНК от The All-Species Living Tree «Проект .
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Морфология
Хотя описано более 200 серотипов Leptospira , все представители этого рода имеют сходную морфологию. Leptospira представляют собой спиралевидные бактерии длиной 6-20 мкм и диаметром 0,1 мкм с длиной волны около 0,5 мкм. Один или оба конца спирохеты обычно крючковатые. Живые лептоспиры настолько тонкие, что их лучше всего наблюдать с помощью темнопольной микроскопии .
Бактерии имеют несколько степеней свободы; будучи готовой к размножению посредством бинарного деления , бактерия заметно изгибается в месте будущего расщепления.
Ячеистая структура
У лептоспир есть грамотрицательная клеточная оболочка, состоящая из цитоплазматической и внешней мембраны . Однако слой пептидогликана связан с цитоплазматической, а не с внешней мембраной, расположение, которое является уникальным для спирохет . Два жгутики из лептоспиров простираются от цитоплазматической мембраны на концах бактерии в периплазмическое пространство и необходимы для моторики лептоспира .
Наружная мембрана содержит множество липопротеинов и трансмембранных белков внешней мембраны . Как и ожидалось, белковый состав наружной мембраны отличается при сравнении лептоспир, выращиваемых на искусственной среде, с лептоспирой, присутствующей у инфицированного животного. Несколько лептоспирозный белки наружной мембраны было показано , что приложить к принимающей внеклеточного матрикса и фактора Н . Эти белки могут быть важны для адгезии с Leptospira к тканям хоста и в сопротивлении дополнения соответственно.
Наружная мембрана Leptospira , как и большинство других грамотрицательных бактерий, содержит липополисахарид (LPS). Различия в высокоиммуногенной структуре ЛПС объясняют многочисленные серовары Leptospira . Следовательно, иммунитет специфичен для серовара; Существующие лептоспиральные вакцины, которые состоят из одного или нескольких сероваров Leptospira, эндемичных в популяции, подлежащей иммунизации, защищают только от сероваров, содержащихся в препарате вакцины. Лептоспиральный ЛПС обладает низкой активностью эндотоксина. Необычной особенностью лептоспирального ЛПС является то, что он активирует клетки-хозяева через TLR2, а не через TLR4 . Уникальная структура липидной части молекулы LPS может объяснить это наблюдение. Наконец, содержание антигена LPS O L. interrogans отличается у остро инфицированных и хронически инфицированных животных. Роль изменений антигена O в возникновении или поддержании острой или хронической инфекции, если таковая имеется, неизвестна.
Естественная среда
Leptospira , как патогенные, так и сапрофитные, могут занимать различные среды, среды обитания и жизненные циклы; эти бактерии встречаются по всему миру, кроме Антарктиды. Высокая влажность и нейтральный (6,9–7,4) pH необходимы для их выживания в окружающей среде, поскольку стоячие водоемы - болота, мелкие озера, пруды, лужи и т. Д. - являются естественной средой обитания бактерий.
Питание
Leptospira обычно культивируют при 30 ° C в среде Эллингхаузена-Маккалоу-Джонсона-Харриса (EMJH), в которую можно добавить 0,21% кроличью сыворотку для усиления роста привередливых штаммов. Рост патогенных лептоспир в искусственной питательной среде, такой как EMJH, становится заметным через 4–7 дней; рост сапрофитных штаммов происходит в течение 2–3 дней. Минимальная температура роста патогенных видов составляет 13–15 ° C. Поскольку минимальная температура роста сапрофитов составляет 5–10 ° C, способность Leptospira расти при 13 ° C может использоваться для отличия сапрофитов от патогенных видов Leptospira . Оптимальный pH для роста лептоспир - 7,2–7,6.
Leptospira - это аэробы, основным источником углерода и энергии которых во время роста in vitro являются длинноцепочечные жирные кислоты, которые метаболизируются путем бета-окисления. Жирные кислоты содержатся в EMJH в форме Tween . Молекулы жирных кислот связываются альбумином в EMJH и медленно высвобождаются в среду, чтобы предотвратить его токсическое накопление.
Как и большинству бактерий, лептоспирам для роста требуется железо. L. interrogans и L. biflexa обладают способностью приобретать железо в различных формах. TonB-зависимые рецепторы , необходимые для использования в черной форме железа было идентифицировано в L. biflexa , и ортолог рецептора закодирован в геноме L. interrogans . L. interrogans также может получать железо из гема , который связан с большей частью железа в организме человека. Гемин-связывающий белок HbpA, который может участвовать в поглощении гемина , был идентифицирован на поверхности L. interrogans. Хотя другие патогенные виды Leptospira и L. biflexa не имеют HbpA, еще один гемин-связывающий белок, LipL41, может объясняют их способность использовать гемин как источник железа. Хотя они не секретируют сидерофоры , L. biflexa и L. interrogans могут быть способны получать железо из сидерофоров, секретируемых другими микроорганизмами.
Геном
Геном патогенной лептоспиры состоит из двух хромосом. Размер геномов сероваров L. interrogans Copenhageni и Lai составляет примерно 4,6 Мб. Однако геном серовара Hardjo L. borgpetersenii имеет размер всего 3,9 МБ с большим количеством псевдогенов, фрагментов генов и последовательностей вставок по сравнению с геномами L. interrogans. L. interrogans и L. borgpetersenii имеют 2708 общих генов, из которых 656 являются патогенно-специфическими генами. Содержание гуанина плюс цитозина (GC) составляет от 35% до 41%. L. borgpetersenii serovar Hardjo обычно передается при прямом контакте с инфицированными тканями, тогда как L. interrogans часто передается через воду или почву, загрязненную мочой животных-переносчиков, у которых в почках содержатся лептоспиры . Большое количество дефектных генов и последовательностей вставки у L. borgpetersenii Hardjo вместе с плохой выживаемостью вне хозяина и различиями в моделях передачи по сравнению с L. interrogans предполагают, что L. borgpetersenii подвергается геномному распаду, опосредованному вставкой последовательностей, с продолжающейся потерей. генов, необходимых для выживания вне животного-хозяина.
Генотипирование
Определение последовательности генома нескольких штаммов Leptospira привело к развитию мультилокусного типирования VNTR (Variable Number of Tandem Repeats) и мультилокусного типирования последовательностей (MLST) для идентификации патогенных видов Leptospira на уровне видов. Оба метода потенциально могут заменить весьма неоднозначный метод серотипирования, который в настоящее время является модным для идентификации штаммов лептоспирусов.
Смотрите также
использованная литература
внешние ссылки
Данные, относящиеся к Leptospira в Wikispecies
- Страница Leptospira в Kenyon College MicrobeWiki.
- Институт Пастера - Сервер молекулярной генетики лептоспир
- « Лептоспира » . Браузер таксономии NCBI . 171.