Leptospira -Leptospira
| Leptospira | |
|---|---|
|
|
| Skenovací elektronový mikrograf Leptospira interrogans | |
Vědecká klasifikace 
|
|
| Doména: | Bakterie |
| Kmen: | Spirochaetes |
| Objednat: | Spirochaetales |
| Rodina: | Leptospiraceae |
| Rod: |
Leptospira Noguchi 1917 emend. Faine & Stallman 1982 non Swainson 1840 non Boucot , Johnson & Staton 1964 |
| Druh | |
| Synonyma | |
|
|
Leptospira (starověká řečtina: leptos , „jemná, tenká“ a latinsky: spira , „cívka“) je rod spirochaetických bakterií, včetně malého počtu patogenních a saprofytických druhů. Leptospira byla poprvé pozorována v roce 1907 vtkáních ledvinové tkáněoběti leptospirózy, která byla popsána jako zemřelá na „ žlutou zimnici “.
Taxonomie
Leptospira , spolu s rodů Leptonema a Turneria , je členem rodiny Leptospiraceae . Rod Leptospira je na základě hybridizačních studií DNA rozdělen do 20 druhů.
Patogenní leptospira
- Leptospira alstonii Smythe a kol. 2013 [" Leptospira alstoni " Haake et al. 1993 ]
- Leptospira interrogans (Stimson 1907) Wenyon 1926 emend. Faine a Stallman 1982 [" Spirochaeta interrogans " Stimson 1907 ; " Spirochaeta nodosa " Hubener & Reiter 1916 ; " Spirochaeta icterohaemorrhagiae " Inada a kol. 1916 ; " Spirochaeta icterogenes " Uhlenhuth & Fromme 1916 ; " Leptospira icteroides " Noguchi 1919 ]
- Leptospira kirschneri Ramadass a kol. 1992
- Leptospira noguchii Yasuda a kol. 1987
- Leptospira alexanderi Brenner a kol. 1999
- Leptospira weilii Yasuda a kol. 1987
- Leptospira borgpetersenii Yasuda a kol. 1987
- Leptospira santarosai Yasuda a kol. 1987
- Leptospira kmetyi Slack a kol. 2009
- Leptospira mayottensis Bourhy a kol. 2014
Meziprodukty nebo oportunní leptospira
- Leptospira inadai Yasuda a kol. 1987
- Leptospira fainei Perolat et al. 1998
- Leptospira broomii Levett et al. 2006
- Leptospira licerasiae Matthias a kol. 2009
- Leptospira wolffii Slack a kol. 2008
Nepatogenní leptospira
- Leptospira biflexa ( Wolbach a Binger 1914) Noguchi 1918 emend. Faine a Stallman 1982 [" Spirochaeta biflexa " Wolbach & Binger 1914 ; " Ancona ancona "; " Canela canela "; " Jequitaia jequitaia "]
- Leptospira idonii Saito a kol. 2013
- Leptospira meyeri Yasuda a kol. 1987
- Leptospira wolbachii Yasuda a kol. 1987
- Leptospira vanthielii Smythe a kol. 2013
- Leptospira terpstrae Smythe a kol. 2013
- Leptospira yanagawae Smythe a kol. 2013
Členové Leptospira jsou také seskupeni do sérovarů podle jejich antigenní příbuznosti. V současné době existuje více než 200 uznávaných sérovarů. Několik sérovarů se nachází ve více než jednom druhu Leptospira .
Na svém zasedání v roce 2002 schválil Výbor pro taxonomii Leptospira Mezinárodní unie mikrobiologických společností následující nomenklaturu pro sérovary Leptospira. Rodová a druhová jména jsou kurzívou jako obvykle, sérovarový název není kurzívou a velkým prvním písmenem.
- Rod druh serovar Serovar_name
Například:
- Leptospira interrogans sérovar australský
- Leptospira biflexa sérovar Patoc
Fylogeneze
Aktuálně přijímaná taxonomie je založena na Seznamu prokaryotických jmen se stálým názvoslovím (LPSN) a Národním centrem pro biotechnologické informace (NCBI) a fylogeneze je založena na 16S rRNA-založené verzi LTP 123 od The All-Species Living Tree "Projekt ."
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Morfologie
Ačkoli bylo popsáno více než 200 sérotypů Leptospira , všichni členové rodu mají podobnou morfologii. Leptospira jsou spirálovité bakterie o délce 6–20 μm a průměru 0,1 μm s vlnovou délkou přibližně 0,5 μm. Jeden nebo oba konce spirochety jsou obvykle zahnuté. Protože jsou Leptospira tak tenké, lze je nejlépe pozorovat mikroskopií v tmavém poli .
Bakterie mají řadu stupňů volnosti; když je připravena k množení binárním štěpením , bakterie se znatelně ohýbá v místě budoucího rozdělení.
Buněčná struktura
Leptospira má buněčný obal podobný gramnegativním buňkám skládající se z cytoplazmatické a vnější membrány . Nicméně, peptidoglycan vrstva je spojena s cytoplazmatickou spíše než vnější membrány, což je uspořádání, které je jedinečné pro spirochet . Dva bičíky z Leptospira trvá od cytoplazmatické membrány na koncích bakterie do periplazmatického prostoru a jsou nezbytné pro motilitu Leptospira .
Vnější membrána obsahuje řadu lipoproteinů a transmembránových proteinů vnější membrány . Jak se očekávalo, složení bílkovin vnější membrány se liší ve srovnání Leptospira rostoucí v umělém médiu s Leptospira přítomným v infikovaném zvířeti. Několik leptospiral proteiny vnější membrány Ukázalo se připojit k hostitelskému extracelulární matrix a na faktoru H . Tyto proteiny mohou být důležitá pro adhezi z Leptospira do hostitelské tkáně a v odporu vůči komplement , v tomto pořadí.
Vnější membrána Leptospira , stejně jako většina ostatních gramnegativních bakterií, obsahuje lipopolysacharid (LPS). Rozdíly ve vysoce imunogenní struktuře LPS jsou příčinou četných sérovarů Leptospira . V důsledku toho je imunita specifická pro sérovar; současné leptospirální vakcíny, které se skládají z jednoho nebo několika sérovarů Leptospira endemických v populaci, která má být imunizována, chrání pouze proti sérovarům obsaženým ve vakcínovém přípravku. Leptospirální LPS má nízkou endotoxinovou aktivitu. Neobvyklou vlastností leptospirální LPS je, že aktivuje hostitelské buňky prostřednictvím TLR2, nikoli TLR4 . Toto pozorování může vysvětlovat jedinečná struktura části lipidu A molekuly LPS. Nakonec se obsah antigenu LPS O v L. interrogans liší u akutně infikovaného a chronicky infikovaného zvířete. Úloha změn antigenu O při vzniku nebo udržování akutní nebo chronické infekce, pokud existuje, není známa.
Místo výskytu
Leptospira , patogenní i saprofytická, může zabírat různá prostředí, stanoviště a životní cykly; tyto bakterie se nacházejí po celém světě, kromě Antarktidy. Vysoká vlhkost a neutrální (6,9–7,4) pH jsou nezbytné pro jejich přežití v prostředí, přičemž stojaté vodní nádrže - bažiny, mělká jezera, rybníky, louže atd. - jsou přirozeným stanovištěm bakterií.
Výživa
Leptospira se typicky kultivují při 30 ° C v médiu Ellinghausen-McCullough-Johnson-Harris (EMJH), které lze doplnit 0,21% králičím sérem, aby se zvýšil růst náročných kmenů. Růst patogenní leptospiry v umělém živném prostředí, jako je EMJH, je znatelný za 4–7 dní; růst saprofytických kmenů nastává během 2–3 dnů. Minimální teplota růstu patogenních druhů je 13–15 ° C. Protože je minimální teplota růstu saprofytů 5–10 ° C, lze pro rozlišení saprofytických a patogenních druhů Leptospira použít schopnost Leptospira růst při 13 ° C. Optimální pH pro růst Leptospira je 7,2–7,6.
Leptospira jsou aeroby, jejichž hlavním zdrojem uhlíku a energie během růstu in vitro jsou mastné kyseliny s dlouhým řetězcem, které jsou metabolizovány beta-oxidací. Mastné kyseliny jsou v EMJH poskytovány ve formě Tween . Molekuly mastných kyselin jsou v EMJH vázány albuminem a pomalu se uvolňují do média, aby se zabránilo jeho toxické akumulaci.
Jako většina bakterií, i Leptospira vyžaduje pro svůj růst železo. L. interrogans a L. biflexa mají schopnost získávat železo v různých formách. TonB závislé na receptoru nutné pro využití železného formy železa byl identifikován v L. biflexa , a ortolog receptoru je kódována v genomu L. interrogans . L. interrogans může také získat železo z hemu , který je vázán na většinu železa v lidském těle. Protein vázající hemin HbpA, který se může podílet na vychytávání heminu , byl identifikován na povrchu L. interrogans Ačkoli jiným patogenním druhům Leptospira a L. biflexa chybí HbpA, další protein vázající hemin, LipL41, může vysvětlit jejich schopnost používat hemin jako zdroj železa. Ačkoli nevylučují siderofory , L. biflexa a L. interrogans mohou být schopné získat železo ze sideroforů vylučovaných jinými mikroorganismy.
Genom
Genom patogenní Leptospira se skládá ze dvou chromozomů. Velikost genomů sérovarů L. interrogans Copenhageni a Lai je přibližně 4,6 Mb. Genom séra L. borgpetersenii Hardovar Hardjo má však velikost pouze 3,9 Mb s velkým počtem pseudogenů, genových fragmentů a inzertních sekvencí vzhledem ke genomům L. interrogans. L. interrogans a L. borgpetersenii sdílejí 2708 genů, z nichž 656 je patogenních specifických genů. Obsah guaninu plus cytosinu (GC) je mezi 35% a 41%. L. borgpetersenii sérovar Hardjo se obvykle přenáší přímým vystavením infikovaným tkáním, zatímco L. interrogans se často získává z vody nebo půdy kontaminované močí nosných zvířat, která mají v ledvinách Leptospira . Vysoký počet defektních genů a inzertních sekvencí v L. borgpetersenii Hardjo společně se špatným přežitím mimo hostitele a rozdílem v přenosových vzorcích ve srovnání s L. interrogans naznačují, že L. borgpetersenii prochází genomovým rozpadem zprostředkovaným inzertní sekvencí s pokračující ztrátou genů nezbytných pro přežití mimo hostitelské zvíře.
Genotypizace
Určení sekvence genomu několik kmenů Leptospira vede k vývoji multilokusového typování VNTR (variabilní počet tandemových opakování) a typového multilokusového sekvenování (MLST) pro identifikaci patogenních druhů Leptospira na úrovni druhů. Obě metody mají potenciál nahradit vysoce nejednoznačnou metodu sérotypizace, která je v současné době v módě pro identifikaci leptospirálního kmene.
Viz také
Reference
externí odkazy
Údaje týkající se Leptospira na Wikispecies
- Stránka Leptospira na Kenyon College MicrobeWiki.
- Pasteurův institut - server molekulární genetiky Leptospira
- „ Leptospira “ . Prohlížeč taxonomie NCBI . 171.