Палочковидные бактерии

Где искать и когда принимать Bacillus subtilis

Учитывая выраженное антибактериальное, противовирусное, иммуномодулирующее действия и абсолютную безопасность на основе B.subtilis ученые создают лекарственные препараты. Так ведущими украинскими специалистами из компании «Элемент здоровья» было создано инновационный иммуномодулятор «Трилумин». Главная цель ученых состояла в том, чтобы совместить действенность, безопасность и простоту использования как для взрослых, так и для детей (разрешено детям от 12 лет).

Известно, что дети имеют несформированную иммунную систему, из-за чего болеют чаще взрослых. А в кишечнике находится большое количество иммунных клеток. Следовательно, при нарушении равновесия в кишечнике иммунитет снижается. Состояние, при котором нарушено нормальный баланс микрофлоры получил название дисбиоз. Современные педиатры не считают дисбиоз болезнью. Причины, вызывающие дисбиотические нарушения могут быть разные: неправильное или несвоевременное питание, прием антибиотиков, острые кишечные инфекции, стрессы, вирусы и многое другое. С помощью Трилумину явления дисбиоза исчезают. С другими способами улучшения микрофлоры кишечника можно ознакомиться в разделе Статьи.

В основу Трилумина вошел комплекс соединений, полученных из B. subtilis. Использование его целесообразно при герпетической и папилломавирусной инфекции, в комплексном лечении ОРВИ и гриппа, в комплексной терапии вирусных гепатитов. Оказывает выраженное антибактериальное и противовирусное действия, ускоряет выздоровление пациента, предотвращает рецидив, повышает иммунитет. Клинический опыт использования Трилумину доказал его высокую эффективность, безопасность и отсутствие побочных ефектив.

Удобный прием капсул и доступная стоимость лечения уже вызывают ажиотаж в крупных городах Украины, где представлен новый иммуномодулятор Трилумин.

Эволюция

Секвенирование всего генома сделало реконструкцию филогении B. anthracis чрезвычайно точной. Фактором, способствующим реконструкции, является то, что B. anthracis является мономорфным, что означает, что он имеет низкое генетическое разнообразие, включая отсутствие какого-либо измеримого латерального переноса ДНК с момента его появления как вида. Отсутствие разнообразия связано с короткой эволюционной историей, которая предотвратила мутационное насыщение в однонуклеотидных полиморфизмах .

Короткое эволюционное время не обязательно означает короткое хронологическое время. Когда ДНК реплицируется, возникают ошибки, которые превращаются в генетические мутации. Накопление этих мутаций с течением времени приводит к эволюции вида. Во время жизненного цикла B. anthracis он проводит значительное количество времени на стадии резервуара почвенных спор, на которой не происходит репликации ДНК. Эти продолжительные периоды покоя значительно снизили скорость эволюции организма.

Родственные штаммы

B. anthracis принадлежит к группе B. cereus, состоящей из штаммов: B. cereus , B. anthracis , B. thuringiensis , B. weihenstephanensis , B. mycoides и B. pseudomycoides . Первые три штамма являются патогенными или условно-патогенными для насекомых или млекопитающих, а последние три не считаются патогенными. Штаммы этой группы генетически и фенотипически гетерогенны в целом, но некоторые из штаммов более близки и филогенетически смешаны на уровне хромосом. Группа B. cereus обычно имеет сложные геномы и большинство из них несут различное количество плазмид.

B. cereus — это почвенная бактерия, которая может колонизировать кишечник беспозвоночных в качестве симбионта и является частой причиной пищевого отравления. Вырабатывает рвотный токсин, энтеротоксины и другие факторы вирулентности. Энтеротоксины и факторы вирулентности кодируются на хромосоме, а рвотный токсин кодируется на плазмиде pCER270 размером 270 т.п.н.

B. thuringiensis является возбудителем насекомых и характеризуется образованием параспоральных кристаллов инсектицидных токсинов Cry и Cyt. Гены, кодирующие эти белки, обычно расположены на плазмидах, которые могут быть потеряны из организма, что делает его неотличимым от B. cereus .

Псевдоген

PlcR является глобальным регулятором транскрипции, который контролирует большинство секретируемых факторов вирулентности B. cereus и B. thuringiensis . Он кодируется хромосомами и повсеместно встречается в клетке. В Б. антрэкис , однако, PLCR ген содержит одно изменение в положении основания 640, нонсенс мутации, которая создает дисфункциональные белка. Хотя 1% группы B. cereus несет инактивированный ген plcR , ни один из них не несет специфической мутации, обнаруженной только у B. anthracis .

Ген plcR является частью двухгенного оперона с papR . Ген papR кодирует небольшой белок, который секретируется из клетки и затем повторно импортируется в виде процессированного гептапептида, формирующего систему контроля кворума. Отсутствие PlcR у B. anthracis является принципиальной характеристикой, отличающей его от других членов группы B. cereus . В то время как B. cereus и B. thuringiensis зависят от гена plcR для экспрессии их факторов вирулентности, B. anthracis полагается на плазмиды pXO1 и pXO2 для своей вирулентности. Bacillus cereus biovar anthracis , то есть B. cereus с двумя плазмидами, также может вызывать сибирскую язву.

Симптомы Bacillus cereus у детей:

Инфекционный процесс, к которому приводят рассматриваемые бактерии, может проявляться разными симптомами. Пищевое отравление «выливается» острым гастроэнтеритом. При иных путях заражения наблюдается развитие менингита, бронхопневмонии, остеомиелита, абсцесса мозга, панофтальмита, эндокардит, сепсиса, бактериемии.

Инкубационный период при остром гастроэнтерите составляет от 1 до 16 часов. Болезнь имеет острое начало, ребенка тошнит, он жалуется на боли в животе. Повышения температуры обычно нет. Появляется рвота (возможно – многократная), а через несколько часов отмечают водянистую диарею. Отмечаются болезненные позывы на дефекацию («в туалет»). В некоторых случаях болезнь может проходить по аналогии с пищевой токсикоинфекции. Тогда, прежде всего, появляется профузная рвота, а диареи нет.

Острый гастроэнтерит может проходить в легкой или среднетяжелой форме. Тяжелые формы – очень большая редкость. Болезнь может длиться как несколько часов, так и 2 суток.

Пневмония, вызванная Bacillus cereus, начинается остро – появляется лихорадка и одышка. Появляются боли в области грудины. Рентген показывается Рентгенологически выявляется одно- или двусторонний инфильтративный процесс с поражением одной или нескольких долей легкого и вовлечением плевры. Пневмония может быть геморрагической, в таком случаи часты летальные исходы.

Менингит имеет острое начало, температура очень высокая, рвота повторная, развиваются менингеальные симптомы, повторные судороги. Состояние больного ребенка тяжелое. В спинномозговой жидкости обнаруживают значительный плеоцитоз, а лимфоциты и нейтрофилы наличествуют в равном количестве. В периферической крови может быть лейкоцитоз с нейтрофильным сдвигом. Симптомы проявляются довольно долго, не помогают препараты пенициллинового ряда.

Септицемия. Инфекционный процесс, вызванный Bacillus cereus, может проявляться септицемией с очагами воспаления или без них. Показательный симптом – упорная лихорадка, которая становится интермиттирующей (перемежающейся). Источник инфекции удается установиться не всегда (как и «входные ворота»). При данной форме инфекции В. cereus выделяется в чистой культуре.

Действие на вредные организмы

Препараты на основе Bacillus thuringiensis, var. kurstaki обладают кишечным действием, эффективность которого проявляется только при попадании в кишечник насекомого при его активном питании. Специфичность действия на гусениц чешуекрылых связана со своеобразием их пищеварительной системы, которая имеет комбинацию рН, содержание солей и ферментов, необходимую для разложения и активации токсина бактерии.

Механизм действия. Активированный в кишечном тракте токсин вызывает повреждение внутренней оболочки кишечника гусеницы, в результате чего нарушается осмотическое равновесие, приводящее к просачиванию щелочного содержимого кишечника в тело гусеницы. Это просачивание может привести к гибели насекомого или вызвать у него такие изменения, которые создают условия для развития спор, содержащихся в препарате, или развитие постоянно присутствующей в насекомом кишечной микрофлоры, в результате чего проявляется септицемия.

Гибель гусеницы в зависимости от дозы препарата может наступать не сразу (1-4 дня), однако повреждения, нанесенные кишечному тракту, нарушают способность гусеницы переваривать пищу и вызывают приостановку питания и тем самым снижается поврежденность защищаемой культуры.

Наиболее высокая эффективность проявляется против открыто питающихся личинок младших возрастов при температуре воздуха 18-30°С. Массовая гибель насекомых наступает на 2-5-е сутки. У препаратов на основе Bacillus thuringiensis, var. kurstaki наблюдается воздействие и на последующие поколения насекомых – вредителей растений: в популяциях появляются уродливые куколки, а появившиеся из них бабочки дают неспособное к продлению рода потомство, меняется также соотношение полов, снижается плодовитость самок. Препараты на основе Bacillus thuringiensis, var. kurstaki сохраняют свою активность на обработанных растений в течение 8-10 дней.

Но почему есть сомнения?

Группа американских ученых (Wallen-Russell et al. 2017) высказала обоснованные сомнения новомодным течениям.

Они отметили следующее:

1. До сих пор нет абсолютного способа измерения микробиома и оценки состояния здоровья кожи.
2. Как понять, когда микробиом кожи является индикатором болезни кожи, а когда – ее здоровья?
3. В природе именно биоразнообразие является гарантией стабильности среды, и при этом факторы окружающей среды также влияют на микробиом. Ученые проследили, например, что у предков человека кожа сильно отличалась от кожи «современного» человека (которая постоянно обрабатывается и улучшается) и показывала беспрецедентные уровни разнообразия бактерий.

Более того, ученые пошли еще дальше.

Они заявили, что многие исследования причин возникновения кожных болезней были сосредоточены на поиске связей между конкретными типами микробов, обитающими на коже, и специфическими кожными заболеваниями (Wallen-Russell et al. 2017).

Однако (sic!) на данный момент недостаточно доказательств того, что здоровая или нездоровая кожа определяется наличием специфических доминирующих типов микробиома (Findley et al. 2014).

Например, рассмотрим акне.

На протяжении десятилетий изучалась роль Propionibacterium acnes в патогенезе болезни, но роль этой бактерии все еще неясна, но установлено, что этот микроорганизм является главным симбионтом нормальной флоры кожи, P. acnes использует липиды кожи для получения короткоцепочечных жирных кислот, которые могут аналогичным образом предотвратить микробиологические угрозы (Grice et al. 2011; Dessinioti et al. 2010).

Возникает закономерный вопрос: к какой категории тогда следует относить P. Acnes?

Записывать ли ее во врага и кидать все силы на ее истребление?

Или сделать другом?

Бактериофаг

Бактерии группы B. cereus инфицированы бактериофагами, принадлежащими к семейству Tectiviridae . Это семейство включает бесхвостые фаги, которые имеют липидную мембрану или везикулу под икосаэдрической белковой оболочкой и образованы примерно из равных количеств кодируемых вирусом белков и липидов, полученных из плазматической мембраны клетки-хозяина . После инфицирования липидная мембрана становится хвостовидной структурой, используемой для доставки генома. Геном состоит из 15- килобазной линейной двухцепочечной ДНК (дцДНК) с длинными инвертированными последовательностями концевых повторов (100 пар оснований). GIL01 , Bam35 , GIL16 , AP50 и Wip1 являются примерами теквирусов умеренного климата, инфицирующих группу B. cereus .

Описание

Bacillus subtilis — это грамположительные палочковидные и каталазоположительные бактерии . Первоначально он был назван Vibrio Сенного по христианскому Готфриду Эренбергу и переименован Сенная палочки по Фердинанду Кона в 1872 году (Сенных будучи латинским «штраф»). Клетки B. subtilis обычно имеют палочковидную форму, около 4–10 микрометров (мкм) в длину и 0,25–1,0 мкм в диаметре, с объемом клеток около 4,6 мкл в стационарной фазе. Как и другие представители рода Bacillus , он может образовывать эндоспоры , чтобы выжить в экстремальных условиях окружающей среды с температурой и высыханием. B. subtilis является факультативным анаэробом и считался облигатным аэробом до 1998 года. B. subtilis сильно жгутиконосит , что дает ему способность быстро перемещаться в жидкостях.
B. subtilis оказался в высшей степени поддающимся генетическим манипуляциям и получил широкое распространение в качестве модельного организма для лабораторных исследований, особенно споруляции , которая является упрощенным примером клеточной дифференциации . С точки зрения популярности в качестве лабораторной модели организма B. subtilis часто рассматривается как грамположительный эквивалент Escherichia coli , широко изученной грамотрицательной бактерии.

Что должно быть в норме?

При отсутствии проблем со здоровьем в мазке лактобактерии должны занимать не менее 95%, что и считается нормой. Оптимальной считается грамвариабельная флора, которую определяют в том случае, если в мазке присутствует в допустимых количествах грамположительные и грамотрицательные бактерии.

Если в результатах анализов присутствует такой термин, как полиморфная флора, то в исследуемом материале в больших количествах присутствуют бактерии и вирусы. Установление умеренной или значительной флоры происходит в том случае, если имеют место инфекционные заболевания, для выявления которых требуются дополнительные диагностические мероприятия.

Преобладание коккобациллярных элементов в мазке может свидетельствовать о развитии кольпита, бактериального вагиноза и других заболеваний, передающихся половым путем. При выявлении в мазке отклонений от допустимой нормы кокков и бацилл проводится дополнительная диагностика для выявления патологий.

Развитие нарушения нередко сопровождается возникновением дисбактериоза. В таком случае также могут понадобиться дополнительные анализы и медицинская визуализация.

Описание

CD14 и Mac-1 работают вместе, увеличивая интернализацию макрофагами спор B. anthracis . (а) CD14 и TLR2 работают в непосредственной близости для распространения сигнала активации. Mac-1 начинается с закрытого подтверждения, которое не позволяет интегрину связывать споры, не давая им попасть в клетку. (b) CD14 связывает остатки рамнозы на BclA экзоспория, что приводит к TLR2-опосредованной активации PI3K. (c) Активация PI3K подталкивает Mac-1 к его открытой конформации, так что спора может быть связана и интернализована (информация от Oliva et al. 2009)

B. anthracis представляют собой палочковидные бактерии длиной примерно от 3 до 5 мкм и шириной от 1 до 1,2 мкм. При выращивании в культуре они, как правило, образуют длинные цепочки бактерий. На чашках с агаром они образуют большие колонии в несколько миллиметров в диаметре, обычно белого или кремового цвета. Большинство штаммов B. anthracis образуют капсулу, которая придает колониям вид слизистой слизи.

Это одна из немногих бактерий, которые, как известно, синтезируют слабоиммуногенные и антифагоцитарные белковые капсулы (поли-D-гамма-глутаминовая кислота), которые скрывают вегетативные бактерии от иммунной системы хозяина. Большинство бактерий окружено полисахаридной капсулой, а не поли-gD-глутаминовой кислотой, что обеспечивает эволюционное преимущество B. anthracis . Полисахариды связаны с адгезией дефенсинов , секретируемых нейтрофилами, которые неактивны и разрушают бактерии. Не удерживая эту макромолекулу в капсуле, B. anthracis может избежать нейтрофильной атаки и продолжить распространение инфекции. Разница в составе капсул также значительна, потому что была выдвинута гипотеза, что поли-gD-глутаминовая кислота создает отрицательный заряд, который защищает вегетативную фазу бактерий от фагоцитоза макрофагами . Капсула разлагается до более низкой молекулярной массы и высвобождается с поверхности бактериальной клетки, чтобы действовать как приманка для защиты бактерий от .

Как и Bordetella pertussis , он вместе с летальным фактором сибирской язвы образует кальмодулин- зависимый экзотоксин аденилатциклазы, известный как фактор отека сибирской язвы . Он имеет близкое генотипическое и фенотипическое сходство с Bacillus cereus и Bacillus thuringiensis . Все три вида имеют общие клеточные размеры и морфологию . Все образуют овальные споры, расположенные в центре не набухшего спорангия . В частности, эндоспоры B. anthracis обладают высокой устойчивостью, выдерживают экстремальные температуры, среду с низким содержанием питательных веществ и жесткую химическую обработку в течение десятилетий или столетий.

Эндоспора — это обезвоженная клетка с толстыми стенками и дополнительными слоями, которые образуются внутри клеточной мембраны. Он может оставаться бездействующим в течение многих лет, но если попадает в благоприятную среду, он снова начинает расти. Изначально он развивается внутри стержневой формы. Такие особенности, как расположение внутри стержня, размер и форма эндоспоры, а также то, вызывает ли это выпячивание стенки стержня или нет, характерны для определенных видов Bacillus . В зависимости от вида эндоспоры бывают круглыми, овальными или иногда цилиндрическими. Они обладают высокой рефракцией и содержат дипиколиновую кислоту . Электронно-микроскопические снимки показывают, что они имеют тонкую внешнюю оболочку эндоспор, толстую кору спор и внутреннюю мембрану спор, окружающую содержимое эндоспор. Эндоспоры устойчивы к нагреванию, сушке и многим дезинфицирующим средствам (включая 95% этанол). Благодаря этим свойствам эндоспоры B. anthracis чрезвычайно хорошо подходят для использования (в порошкообразной и аэрозольной форме) в качестве биологического оружия . Такое размещение оружия осуществлялось в прошлом по крайней мере пятью государственными программами создания биологического оружия — в Соединенном Королевстве , Японии , США , России и Ираке — и было предпринято несколькими другими.

Экологическое и клиническое значение

Виды Bacillus повсеместно распространены в природе, например, в почве. Они могут возникать в экстремальных условиях, таких как высокий pH ( B. alcalophilus ), высокая температура ( B. thermophilus ) и высокие концентрации солей ( B. halodurans ). B. thuringiensis вырабатывает токсин, убивающий насекомых, и поэтому использовался в качестве инсектицида. B. siamensis содержит антимикробные соединения, которые подавляют патогены растений, такие как грибы Rhizoctonia solani и Botrytis cinerea , и способствуют росту растений за счет выбросов летучих веществ. Некоторые виды Bacillus , естественно , компетентны для поглощения ДНК путем трансформации .

Два вида Bacillus имеют важное медицинское значение: B. anthracis , вызывающий сибирскую язву ; и B

cereus , вызывающий пищевое отравление с симптомами, сходными с симптомами, вызываемыми стафилококком .

B. cereus вырабатывает токсины, вызывающие 2 различных набора симптомов.
рвотный токсин, который может вызвать рвоту и тошноту
понос

B. thuringiensis является важным патогеном среди насекомых и иногда используется для борьбы с насекомыми-вредителями.

B. subtilis — важный модельный организм
B. subtilis также может продуцировать и секретировать антибиотики. . Это также заметный спойлер еды, вызывающий вязкость в хлебе и связанных с ним продуктах.

Некоторые экологические и коммерческие штаммы B. coagulans могут играть роль в порче продуктов на основе томатов с высокой кислотностью.

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Березина Н.В. Биологические препараты «Алирин-Б» и «Гамаир» в борьбе с фитофторозом томата и картофеля. Биологические препараты. Сельское хозяйство. Экология / ООО «ЭМ-Кооперация». — Москва, 2008. — С. 246-248

2.

Березина Н.В.; Костенко Т.А. Механизмы действия микробиологических препаратов «Алирин-Б» и «Гамаир» . Биологические препараты. Сельское хозяйство. Экология / ООО «ЭМ-Кооперация». — Москва, 2008. — с. 248-250

3.

Биологическая  защита  растений/М. В. Штерншис,  Ф. С.-У. Джалилов,  И. В. Андреева,  О. Г. Томилова;  Под  ред. М. В. Штерншис. — М.: КолосС, 2004. — л. ил.: ил. — 264 с. — (Учебники и учеб.  пособия для студентов высш. учеб.  заведений);

4.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2013 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

5.

Гришечкина Л.Д., Долженко В.И. и др. Бактериальные препараты в борьбе с болезнями сельско-хозяйственных культур. Материалы международной научно-практической конференции «Современные средства, методы и технологии защиты растений»/ сибирский научно-исследовательский институт земледелия и химизации сельского хозяйства. – Новосибирск, 2008. — с. 48-52

6.

Иванова Г.П., Красавина Л.П. Влияние бактофита на комплекс энтомофагов, применяемых в защищенном грунте. Материалы VIсовещания «Вид и его продуктивность в ареале», Санкт-Петербург, 23-26 ноября 1993 г. Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат, 1993. с.237-238

7.

Коробова Л.Н., Холдобина Т.В. и др. Влияние гербицидов и биологических антидепрессантов к ним на микрофлору и фитотоксичность почвы в последействии

8.

Краткий словарь-справочник по биологической защите растений, Российская академия сельско-хозяйственных наук . Санкт-Петербург, 2005, — 99 с.

9.

Помелов А.В, Влияние биопрепаратов Альбит и Алирин-Б на корневые гнили и урожайность ячменя. Материалы всероссийской научно-практической конференции «Инновационное развитие АПК. Итоги и перспективы» 06.02.-09.02.2007 г. Т.1/ Ижевская государственная сельскохозяйственная академия. – Ижевск, 2007. – с.26-29

10.

Рудаков В., Морозов Д. Защитим урожай фитопрепаратами. Журнал «Главный агроном», 11, 2008 г., с.27-29

11.

Сахибгареев А.А.; Лукьянов С.А.; Мухутдинов Ф.Г.; Кудоярова Р.А. Фитоспорин-М — модифицированный промышленный микробиологический фунгицид комплексного действия . Эффективность гербицидов и фунгицидов при совместном применении с антистрессовыми регуляторами роста на зерн.культурах. – Уфа: Гилем, 2003. — с. 65-70

12.

Хаитов Р.М. Аллергология и иммунология. Национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 636 с.

Изображения (переработаны):
13.

B0008259 Confocal micrograph of Bacillus subtilis, by Wellcome Images, по лицензии CC BY-NC-ND

14.

Bacillus subtilis, Bacillus subtilis, Maciej Górny, by Davehwng, по лицензии CC BY-NC-SA

15.

DSC00013, by Oliver Tan Mejia, по лицензии CC BY-ND

Свернуть
Список всех источников

Промышленное значение

Многие виды Bacillus способны секретировать большое количество ферментов. Bacillus amyloliquefaciens является источником природного антибиотика, протеина барназы ( рибонуклеазы ), альфа-амилазы, используемой при гидролизе крахмала, протеазы субтилизина, используемой с детергентами, и рестрикционного фермента BamH1, используемого в исследованиях ДНК.

Часть генома Bacillus thuringiensis была включена в посевы кукурузы (и хлопка). Полученные ГМО устойчивы к некоторым насекомым-вредителям. Виды Bacillus продолжают оставаться доминирующими бактериальными рабочими лошадками в микробной ферментации. Bacillus subtilis (натто) является ключевым микробным участником в продолжающемся производстве традиционной ферментации натто на основе сои, а некоторые виды Bacillus включены в список GRAS Управления по контролю за продуктами и лекарствами (который обычно считается безопасным). Способность отобранных штаммов Bacillus производить и секретировать большие количества (20-25 г / л) внеклеточных ферментов делает их одними из самых важных промышленных производителей ферментов. Способность различных видов ферментировать в кислых, нейтральных и щелочных диапазонах pH в сочетании с присутствием термофилов в этом роду привела к разработке множества новых коммерческих ферментных продуктов с желаемой температурой, pH-активностью и свойства стабильности для решения множества конкретных задач. Для разработки этих продуктов использовались классические методы мутации и (или) отбора, а также передовые стратегии клонирования и белковой инженерии. Попыткам продуцировать и секретировать высокие выходы чужеродных рекомбинантных белков в хозяевах Bacillus первоначально, по-видимому, препятствовало расщепление продуктов протеазами хозяина. Недавние исследования показали, что медленное сворачивание гетерологичных белков на границе раздела мембрана-клеточная стенка грамположительных бактерий делает их уязвимыми для атаки протеазами, ассоциированными со стенкой. Кроме того, присутствие тиолдисульфид оксидоредуктаз в B. subtilis может быть полезным для секреции белков, содержащих дисульфидные связи. Такие разработки, основанные на нашем понимании сложного механизма транслокации белков грамположительных бактерий, должны позволить решить текущие проблемы секреции и сделать виды Bacillus выдающимися хозяевами для продукции гетерологичных белков. Штаммы Bacillus также были разработаны и спроектированы как промышленные продуценты нуклеотидов, витамина рибофлавина, ароматизатора рибозы и добавки полигамма-глутаминовой кислоты. С недавней характеристикой генома B. subtilis 168 и некоторых родственных штаммов, виды Bacillus готовы стать предпочтительными хозяевами для производства многих новых и улучшенных продуктов по мере того, как мы движемся через геномную и протеомную эру.

Лабораторное исследование

Компоненты чая , такие как полифенолы , обладают способностью значительно подавлять активность как B. anthracis, так и его токсина; споры, однако, не затрагиваются. Добавление молока в чай ​​полностью подавляет его антибактериальную активность против сибирской язвы. Активность против B. anthracis в лаборатории не доказывает, что употребление чая влияет на течение инфекции, поскольку неизвестно, как эти полифенолы абсорбируются и распределяются в организме. B. anthracis можно культивировать на агаре PLET, селективной и дифференциальной среде, специально разработанной для селекции B. anthracis .

Недавние исследования

Достижения в методах генотипирования привели к улучшению генетического анализа вариабельности и родства. Эти методы включают анализ тандемных повторов с переменным числом множественных локусов ( MLVA ) и системы типирования с использованием канонических однонуклеотидных полиморфизмов . Хромосома предка Эймса была секвенирована в 2003 году и способствует идентификации генов, участвующих в вирулентности B. anthracis . Недавно изолят B. anthracis H9401 был выделен от корейского пациента, страдающего желудочно-кишечной сибирской язвой. Цель Республики Корея — использовать этот штамм в качестве контрольного штамма для разработки рекомбинантной вакцины против сибирской язвы.

Штамм H9401, выделенный в Республике Корея, был секвенирован с использованием технологии GS-FLX и проанализирован с использованием нескольких инструментов биоинформатики для выравнивания, аннотирования и сравнения H9401 с другими штаммами B. anthracis . Уровень охвата секвенированием предполагает молекулярное соотношение pXO1: pXO2: хромосома как 3: 2: 1, что идентично штаммам Ames Florida и Ames Ancestor. H9401 имеет 99,679% гомологии последовательности с Ames Ancestor с гомологией аминокислотной последовательности 99,870%. H9401 имеет кольцевую хромосому (5218947 п.н. с 5480 предсказанными ORF ), плазмиду pXO1 (181 700 п.н. с 202 предсказанными ORF) и плазмиду pXO2 (94 824 п.н. с 110 предсказанными ORF). По сравнению с указанной выше хромосомой Ames Ancestor, хромосома H9401 примерно на 8,5 kb меньше. Из-за высокой патогенности и сходства последовательностей с предком Эймса, H9401 будет использоваться в качестве эталона для тестирования эффективности вакцин-кандидатов против сибирской язвы в Республике Корея.

Поскольку геном B. anthracis был секвенирован, предпринимаются попытки найти альтернативные способы борьбы с этим заболеванием. Бактерии разработали несколько стратегий, позволяющих избежать распознавания иммунной системой. Преобладающий механизм предотвращения обнаружения, используемый всеми бактериями, — это молекулярный камуфляж. Незначительные модификации внешнего слоя, которые делают бактерии практически невидимыми для лизоцимов. Были идентифицированы и охарактеризованы три из этих модификаций. К ним относятся (1) N-гликозилирование N-ацетилмурамовой кислоты, (2) O-ацетилирование N-ацетилмурамовой кислоты и (3) N-деацетилирование N-ацетил-глюкозамина. Исследования последних нескольких лет были сосредоточены на предотвращении таких модификаций. В результате исследуется ферментативный механизм полисахариддеацетилаз, которые катализируют удаление ацетильной группы из N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, компонентов пептидогликанового слоя.