Spiroplasma kunkelii

Spiroplasma kunkelii
Stunt kukurydzy Spiroplasma w komórkach łyka. Gruby przekrój (0,4 mikrometra) obserwowany w TEM. Powiększony 75 000X.
Klasyfikacja naukowa
Domena:	Bakteria
Gromada:	Mykoplazmatoza
Klasa:	Mollicutes
Zamówienie:	Mycoplasmatales
Rodzina:	mykoplazmatowate
Rodzaj:	spiroplazma
Gatunek:	S. kukelii
Nazwa dwumianowa
Spiroplasma kunkelii Whitcomb, Chen i in.

Spiroplasma kunkelii to gatunek Mollicutes , małych bakterii, które mają wspólną cechę braku ściany komórkowej. Charakteryzują się morfologią spiralną i sferyczną, w rzeczywistości mają zdolność bycia kulistym lub spiralnym w zależności od okoliczności. Ruch komórek jest ograniczony przez membranę. Rozmiar komórki waha się od 0,15 do 0,20 mikrometra.

Morfologia

Spiroplasma kunkelii to spiralny prokariot, który nie ma ściany komórkowej. Spiralny kształt S. kunkelii umożliwia bakteriom ruchliwość poprzez ruchliwość zginania i rotacji. Rozmiary komórek wynoszą około 0,15-0,2 µm średnicy i 2,0 ± 15 µm długości. Wydłużony kształt S. kunkelii ułatwia import składników odżywczych. Uważa się, że helikalny kształt jest wynikiem włókienek białkowych cytoszkieletu. Chociaż zaobserwowano, że wraz ze zmianami środowiskowymi S. kunkelii może zmienić się w kokosowy kształt. Końce spiralnego kształtu mają zwężające się końce i tępe lub zaokrąglone końcówki. Struktura końcówki odsłania adhezyny, które służą do przyczepiania się do komórek.

Genom i filogeneza

Początkowa filogeneza S. kunkelii została ustalona na podstawie cech biochemicznych i fenotypowych. Metody te zapewniły ogólną filogenezę, ale przy rozważaniu możliwości poziomego transferu genów uwidoczniły się duże luki w wiedzy. Genom ma pewne unikalne tożsamości, strukturę chromosomalną, jeśli jest kolista, a plazmidy nie są obecnie znajdowane na chromosomie. Chromosom CR2-3X jest głównym chromosomem, na którym skupiono się najbardziej. Na tym chromosomie znajduje się 27 genów, z których 23 biorą udział w partycjonowaniu chromosomów, replikacji DNA, transkrypcji i translacji. Małe genomy Spiroplazmy są zbliżone do minimalnego dopełniacza niezbędnego do życia i patogenezy. Ich zdolność do przetrwania w określonych niszach daje wgląd w wyjątkową zdolność mikroorganizmów do ewoluowania patogenezy podczas doświadczania poważnych redukcji genomu. Ze względu na naturę bakterii i ich zdolności do przenoszenia materiału genetycznego poprzez poziomy transfer genów, filogenezy i historie genomu są trudne do zdefiniowania. Badania koncentrują się głównie na analizie genu 16S rRNA w celu określenia relacji i budowy drzew filogenetycznych. Jednak, aby potwierdzić powiązania wynikające z analizy 16S rRNA, rozpoczęto analizę genów utrzymujących dom S. kukelii .

Przeprowadzono pełną analizę genomu S. kunkelii , a pełne wyniki opublikowano w GenBank. Badania wykazały, że genomy Spiroplasma citri , Spiroplasma phoencium i Spiroplasma melliferum wykazują najbliższe pokrewieństwo z S. kunkelii .

Patologia

Spiroplasma kunkelii jest patogenem owadzim, przenoszonym przez owady do innych organizmów i do namnażania wykorzystuje owadziego żywiciela-wektora, ale należy również zauważyć, że niektórzy żywiciele znajdują się w roślinach. Chociaż są przenoszone przez owady, Spiroplasma kkelii potrzebuje roślin, aby przetrwać i rosnąć. Spiroplasma kunkelii mają wzajemne relacje między stawonogami a roślinami. Gospodarze to Zea mays , Zea mexicana i Zea perennis .

Metabolizm

Spiroplasma kkelii mają prosty metabolizm. Rosną dobrze w temperaturze 35-38 C i w pobliżu normalnej temperatury ludzkiego ciała. Spiroplasma kunkelii wykorzystuje owadzie żywiciela do namnażania, ale do przeżycia wykorzystuje rośliny.

Przeprowadzono niewiele szczegółowych badań dotyczących metabolizmu S. kunkelii . Z pokrewieństw genetycznych wywnioskowano wiele cech ich metabolizmu na podstawie rodziny Spiroplasma i ich bliskiego krewnego S. citri . Spiroplazmy są chemoorganoheterotrofami ze względu na spożywanie węgla organicznego i pasożytniczy tryb życia. S. kunkelii wykorzystuje szlak Embden-Meyerhof-Parnas . Badania wykazały, że S. kunkelii brak cytydyny, deaminaz dCMP, transaldolazy i enzymów aldolazy dezoksyrybozo-5-fosforanowej.

Choroba karłowata kukurydzy

Powszechna nazwa Spiroplasma kunkelii to spiroplasma stunt kukurydzy , ponieważ wiadomo, że powoduje chorobę stunt kukurydzy . Jest to uważane za znaczące ryzyko gospodarcze. Choroba karłowatości kukurydzy powoduje mniejsze łuski kukurydzy i luźne lub brakujące ziarna. Przemysł kukurydziany jest przemysłem wartym miliardy dolarów, któremu już zagraża globalne ocieplenie, a wprowadzenie S. kunkelii zwiększa możliwe straty w branży. S. kunkelii rozprzestrzenia się i został znaleziony w południowo-wschodnich Stanach Zjednoczonych. Chociaż przypadki S. kunkelii są traktowane bardzo poważnie, ponieważ jest to patogen przenoszony przez wektory, może być przenoszony między roślinami, wymagając tylko jednego zarażonego owada. Trwają badania mające na celu znalezienie odpowiedniej odporności na ten patogen i będą postępowały wraz z chorobą.