Pseudomonas

Pseudomonas
Գիտական դասակարգում
Տիպ Proteobacteria Դաս Gammaproteobacteria Կարգ Pseudomonadales Ընտանիք Pseudomonadaceae Ցեղ Pseudomonas
Լատիներեն անվանում
Pseudomonas
[{{fullurl:wikispecies:{{{wikispecies}}}|uselang=hy}} Դասակարգումը Վիքիցեղերում] [{{fullurl:commons:Special:Search/{{{wikispecies}}}|uselang=hy}} Պատկերների որոնում Վիքիպահեստում]

Pseudomonas ցեղը բավականին տարածված է բնության մեջ։ Այս ցեղի ներկայացուցիչներին կարելի է անվանել ամենաբնակներ, քանի-որ

նրանց կարելի է հանդիպել գրեթե ամենուրեք՝ հողում, ծովերում և քաղցրահամ ջրամբարներում, օդում ինչպես նաև տաքարյուն կենդանիների օրգանիզմում և բույսերի վրա, ռիզոսֆերայում։ Այսպիսի լասյն տարածումը հիմնաված է այս ցեղի բակտերիաների յուրահատուկ ունակությամբ, որի շնորհիվ նրանք կարողանում են յուրացնել բնույթան մեջ հանդիպող տարատեսակ միացություններ, և աճում են տարբեր էկոլոգիական պայմաններում։ Պսևդոմոնադները հանդիսանում են ուբիկվիստ օրգանիզմներ, որոնք ակրող են զբաղեցնել տարբեր էկոլոգիական խորշեր։ Pseudomonas ցեղի մանրէները տարբերվում են իրենց առանձնահատումկ փոփոխականությամբ և ադապտացման արագությամբ, նրանք օժտված են բազմացման արագ տեմպերով, արագ աճով և ազդեցության լայն սպեկտրով, որով էլ պայմանավորված է նրանց կողմից բնության մեջ գրեթե բոլոր օրգանական միացությունների յուրացման ունակությամբ։ Այս միկրոօրգանիզմները ադապտացվում են նաև նոր քիմիական միացությունների, որոնցով աղտոտվում են ծովերը, այդ փոփոխություններ կարող են հանդես գալ և մորոֆոլոգիապես և գենոտիպորեն։ Նրանք օժտված են ֆերմենտների և պլազմիդների լայն սպեկտորվ, որոնք նպաստում են արտաքին միջավայրի պայմաններին հարմարվելուն։ Ինչպես նաև հայտնի է որ պսևդոմոնադները արտադրում են մեծաքանակ երկորդային մետաբոլիտներ, որոնց շարքում կան նաև հակաբիոտիկներ։

         Այս ցեղի ներկայացուցիչները ունակ են դիմակայելու անտրոպոգեն տարբեր ազդեցությունեերի՝ ջրամբարների քիմիական նյութերով աղտոտում, որոնց շարքին են պատկանում նաև մուտագեն և գենոտոքսիկական նյութեր։

Դասակարգում

Pseudomonadaceae ընտանիքում ըստ ռՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի հոմոլոգիայի բաժանում են 5 խմբերի։ Pseudomonas aeruginosa-ն պատկանում է Pseudomonas (ռՌՆԹ-ի 1-ին խումբ) և մտնում է ֆլուրեսցենտ ենթախմբի մեջ, ինչպես P. Fluorescens և Ps. Putida. Նախկինում Pseudomonas ընտանիքին էին դասում Pseudomonadaceae ընտանիքի այլ ներկայացուցիչների, բայց այժմ դրանք դասվել են այլ ցեղերի՝ Bukholderia, Stenotrophomonas և այլն։

Վերջին տասնամյակների ընթացքում հայտնվել են Pseudomonas ցեղի վերաբերյալ կարգաբանական հետազոտություններ, որոնք վերաբերվում են այս ցեղի տարբեր խմբերին և տեսակներին։ Այս աշխատանքներում մանրամասն նկարագրվում են տարբեր խմբերի  մորֆոլոգիական, ֆիզիկո-կենսաքիմիական հատկությունները։ Ներկայացվել է դրանց կարգաբանությունը, որը հանդես է գալիս 202 շտամերով, որոնք պատկանում են պսևդոմոնադների 28 տեսակներին։ Այս բակտերիաները ըստ իրենց հատկությունների բաժանվում են 3 խմբի։

Ֆլուորեսցենտ բակտերիաներ: Այս խումբը համախմբում է 12 տեսակի պատկանող բակտերիաներ, նրանք բոլորը սինթեզում են ջրալույծ ֆլուրեսցենտ պիգմենտներ դեղնականաչավունից մինչև գազարագույն։ Որոշների մոտ հանդիպում է նաև կապույտ գունակ, որը ջրում չի լուծվում։ Այս խմբի մանրէները ակտիվ քայքայում են ածխաջրերը։ Հեքսոզներով հարուստ միջավայրում աճելիս առաջացնում են թթուներ, լակտոզայով և օսլայով հարուստ միջավայրերում՝ չեն աճում։ Օգտագործում են օրգանական թթուները, և աճում են արոմատիկ միացություններ պարունակող միջավայրերում, աերոբ են։ Վերականգնում են նիտրատները մինչև նիտրիտներ, չեն առաջացնում H₂S և ինդոլ, տարածված են ջրում, հողում։

         Աքրոմոգեն մանրէներ: Այս խմբին են պատկանում պիգմենտ չսինթեզող բակտերիաները։ Օգտագործում են շաքարներ և օրգանական թթուներ, վերականգնում են նիտրաները մինչև նիտրինտեր, չեն առաջացնում H₂S և ինդոլ, անջատվել են սննդից (գարեջուր, միս և այլն)։

         Քրոմոգեն մանրէներ: Այս խումբը միավորում է բակտերիաների 6 տեսակ, որոնք անջատվել են հողից։ Ֆիտոպաթոգեն խմբերը բացակայում են։ Այս մանրէներն առաջացնում են դեղին պիգմենտ, որը չի լուծվում ջրում, աէրոբ են, վերականգնում և օգտագործւոմ են նիտրատները, հիդրոլիզում են օսլան, առաջացնում են H₂S և ինդոլ։

         Ուսումնասիրվել են նաև բակտերիաների պահանջը ազոտի նկատմամբ և դենիտրիֆիկացմն ունակությունը։

         Ֆլուորեսցենտ բակտերիաների շարքին են դասվել բակտերիաներ որոնք պատկանում են 3 հիմնական տեսակներին (Ps. Aeruginosa, Ps. Fluorescence, Ps. Putida): Նրանք բոլորը սինթեզում են ջրալույծ դեղնականաչավուն ֆլուորեսցենտ պիգմենտ, օգտագործում են նիտրատներ և ամոնիումի աղեր որպես ազոտի աղբյուր։

        

Պսևդոմոնադների տարբեր տեսակներին պատկանող ներկայացուցիչների բնությագիրը

1.    Ps. Aeruginosa

Pseudomonas ցեղի դասական ներկայացուցիչ։ Արտահայտված քեմոօրգանոտրոֆ է, խիստ աերոբ։ Մարդու պաթոգեն է։ Այն տարածված է ամենուրեք և անջատվել է հողից, ջրից, բույսերից և կենդանիներից։ Ջուրը բակտերիայի շրջանառության մեջ ունի մեծ նշանակություն, այն կարող է ջրում ապրել մինչև մեկ տարի, այդ թվում տարբեր լուծույթներոմ, որոնք կիրառվում են բժշկության մեջ։ Երբեմն հանդիսանում է մարդու նորմալ միկրոֆոլորայի բաղկացուցիչ։

Այլ տեսակների հետ համեմատած այս ձևը առավել հայտնի է և ուոսոմնասիրվում է պաթոգենների ուսումնասիրությամբ զբաղվող մանրէաբանների կողմից։

Ps. Aeruginosa-ն օժտված է մի շարք տարբեր հատկություններվ, բայց դրա հետ մեկ տեղ դրանց մոտ նկատվում են նաև նմանություններ ֆիզիոլոգիական և մորֆոլոգիական առումներով։ Բակտերիայի բջիջները իրենցից ներկայացնում են փոքր ցուպիկներ (1-1,5 x 0.5 մկմ), միայնակ կամ զույգերով, ունեն մեկ կամ երկու, հազվադեպ երեք բևեռային դասավորված մտրակ, գրամ – են։ Աճում են ջերմաստիճանի մեծ միջակայքում (4-42^oC): Լավ է աճում պարզ սննդային միջավայրերի վրա և աէրոբ պայմաններում 30-37^oC ջերմաստիճանում։ Հատկանշական առանձնահատկությունը՝ լորձի առաջացումը։ Այս բակտերիաների մեջ հանդիպում և շարժուն, և անշարժ ձևեր։

         Լավ արտահայտված է պրոտեոլիտիկ ակտիվությունը։ Քայքայում են ժելատինը, մակարդում են արյունը, հիդրոլիզում են կինեզինը և ուտիլիզացնում հեմիգլոբինը։ Սինթեզում են հիալուրոնիդազա, նիտրիտները վերկանգնում են մինչև նիտրիտներ և մոլեկուլային ազոտ։ Ունեն ցածր սախարոլիտիկ ակտովպւթյուն, օքսիդացնում են միայն գլուկոզան գլոկոնային թթվի առաջացմամբ։ Գաղութները առաջացնում են կապույտ ֆլուորեսցենտ պիգմենտ, որի կազմի մեջ մտնում են պիոցիանին և կանաչ պիգմենտ՝ ֆլուորսեցեին։ Որոշ շտամեր կարող են սինթեզել այլ պիգմենտեր՝ պիորուբին(կարմիր), պիոմելանին(սև դարչնագույն), L-օքսիֆենազին (դեղին)։ Պիգմենտերի քանական և որակական կազմը պայմանավորված է կուլտիվացման պայմաններից, ինչպես նաև էկոլոգիական գործոններից։

         Ps. Aeruginosa պաթոգեն ազդեցությունը պայմանավորված է նրա կողմից սինթեզվող նյութերով, որոնք դրսևորում են էկզոտոքսինային հատկություններ, և մահանալուց էնդոտոքսինների արտազատմամբ։ Էկզոտոքսինները ներկայացված են կենսագործունեության պրոդուկտների տեսքով, ակտիվության լայն սպեկտորվ՝ Էկզոտոքսին A-ն խանգարում է սպիտակուցային սինթեզի մատրիքսը, էկզոկոէնզիմ S-ը առաջ է բերում լուրջ պաթոլոգիական խանգարումներ թոքերում, ցիտոտոքսինը մեծացնում է բջջապատի թափանցելիությունը, ինչը բերում է կազմավորային փոփոխությունների բջիջներում,  ինչպես նաև փոխվում է K⁺, Na⁺, Ca⁺ և գլյուկոզի պարունակությունը, հեմոլիզինները բերում են նեկրոզի առաջացմանը(հատկապես թոքերում և լյարդում)։ Կենսագործունեության մեկ այլ նյութ է նեյրամինիդազան, որը խանգարում է նեյրամինիային թթուներ պարունակող մետաբոլիզմի պրոցեսը։

         Այս բակտերիաները դժվարությամբ են ճնշվում հակաբիոտիկներով, ինչը պայմանավորված է իրենց ուժեղ ռեզիստենտությամբ, այդ թվում R-պլազմիդով փոխանակմամբ։

2.    Ps. (Bukholderia) cepacia

Տարածված է ամենուրեք, սրա էկոլոգիան և էպիդեմիոլոգիան ունի որոշակի նմանություններ P. aeruginosa-ի հետ բայց, ունի ավելի քիչ վիրուլետություն։

Շարժուն պոլիմորֆ ցուպիկ է, որը օժտվածէ  3-8 բևեռային մտրակներով։

Օքսիդացնում է գլյուկոզը, լակտոզը, մալտոզը և մանիտը։ Ըստ Գրամի ներկամն բիպոլյար է։ Այս տեսակի անջատումը պահանջում է սելեկտիվ միջավայրերի կիրառելիությունը և 30^oC ջերմաստիճանային օպտիմումը, մոլիմիքսին B պարունակող շոկոլադե ագապում առաջացնում է ուռուցիկ պղտոր յուղոտ սպիտակ կամ մոխրագույն գաղութներ։ Որոշ շտամեր սինթեզում են մեթիլամին, որը գաղութներին տալիս է քաղցր բուրմունք։ Հնրավոր է նաև դեղին կամ կանաչավուն ֆլուորեսցենցող պիգմենտի ռաջացումը, որը լուծվում է ջրում և քլորոֆորմում։

3.    Ps. (Burkholderia)mallei

Խլախտի (сап) հարուցիչն է։ Բակտերիաները դիմակայուն չեն արտաքին միջավայրի պայմաններին՝ ուղիղ արեգակնային ճառագայթները սպանում են այն 24 ժամվա ընթացքում։ Հանդես է գալիս որպես բարակ, մի փոքր ծռված ցուպեկներով 0,5-1 մինչև 2-3 մկմ, հանդիպում է նաև պոլիմորֆիզմը։ Անշարժ են, չեն առաջացնում սպորներ, խիստ աերոբ։

Աճում է պարզ սննդային միջավայրերի վրա, ջերմաստիճանային օպտիմումը՝ 37^oC, pH-6.5-7.2. Կարող է դիմակայել ցածր ջերմաստիճաններին։ Առաջացնում է տափակ կիսաթափանցիկ գաղութներ։ Պիգմենտառաջացումը հնարավոր է միայն կարտոֆիլային միջավայրի վրա։ Որոշ շտամեր քայքայում են գլյուկոզը, մանիտը, լեվուլոզը, գլիցերինը առանց գազի թթվի առաջացմամբ, չեն վերականգնում նիտրատները։ Կաթը մերում են դանդաղ, այն չեն պեպտոնացնում:Հեղուկ միջավայրերի վրա սինթեզում են ծծմբաջրացին և ամունիում, կատալզ դրական են։ Սինթեզում են էնդոտոքսին։

Համեմատաբար ոչ դիմացկուն են, եռացնելուց և չորացնելուց հետո մահանում են։

4.   Ps. Alcaligenes

Գրամբացասական շարժուն ցուպիկներ են 2-3x0.6-0.8 մկմ երկարության, սպոր չեն առաջացնում։ Ձկնային ալյուրի թթվային հիդրոլիզատից կազմված ագարացված միջավայրի վրա առաջացնում են մարմնագույն գաղութներ 2-3 մմ շառավղով։ Ձկնային ալյուրի թթվային հիդրոլիզատից կազմված բուլյոնում աճում է երիզի ձևով։

Աերոբ է, ունի օքսիդազային և կատալազային ակտիվություն, աճում է 8-41^oC ջերմաստիճանում, օպտիմումը՝ 26-28^oC. Որպես ածխածնի աղբյուր օգտագործում է ացետատ, ցիտրատ, սուկցինատ, արգինին, ալանին։ Ունի արգինինդիհիդոլազային ակտիվություն, վերականգնում է նիտրատները, դենիտրիֆիկային ակտիվությունը բացակայում է։ Պրոտորոֆ է, աճի հավելյալ գործոններ չի պահանջում։ Հիդրոլիզում է ժելատինը, ունի լեցիտինազային և ուրեազային ակտիվություն։ Չի հիդրոլիզում Օսլան։

Կոմետաբոլային տրանսֆորմացայի է ենթարկում TNT-ն ցիտրատի և սուկցինատի ներկայությամբ։

Պաթոգեն չի։

5.    Պսևդոմոնադների այլ տեսակներ

Ps. Syncyanea տեսակի կուլտուրաները առաջացնում են կապտականաչավուն ֆլուորեսցետ պիգմենտ։ Չեն քայքայում ժելատինը, չեն վերականգնում նիտրարները, աերոբ են։ Ջերմաստիճանային օպտիմումը՝ 25^oC:

Ps. Scissia տեսակի մանրէների բջիջները փոքր են՝ 1,0x0.3 մկմ, շարժուն են։ Բակտերիաները առաջացնում են դեղնականաչավուն ֆլուորեսցենտ պիգմենտ։ Չեն քայքայում ժելատինը, կաթի վրա չեն ազդում, վերականգնում են նետրատները մինչև նիտրիններ, աերոբ են։ Ջերմաստիճանային օպտիմումը՝ 27^oC:

Ps. Atlantica-ի բջիջները մանր են, շարժուն, բևեռային մտրակներով, գաղութները հարթ են և փայլուն։ Կուլտուրան ակտիվ քայքայում է ագար-ագարը և ժելատինը, կաթը պեպտոնացնում է, քայքայում է օսլան, չի վերականգնում նիտրատներ։ Աերոբ է։ Օպտիմումը՝ 25^oC:

Ps. Stutzeri-ն գրամ բացասական է։ Տարածված է հողում, ջրում և հիվանդանոցային միջավայրում։ Աճում է անաերոբ պայմաններում, նիտրատ պարունակող միջավայրերում առաջացնելով ազատ ազոտ, ամոնիում պարունակող միջավայրերում որպես ազոտի աղբուր է ծառայում ամոնիումը, իսկ որպես ածխածնի աղբյուր՝ ացետատը։

Մորֆոլոգիան և կառուցվածքը

Ըստ Կրասնիլնիկովի այս ցեղի ներկայացուցիչների մորֆոլոգիապես միանման են, բայց տարբերվում են իրենց կուլտուրաներով և ֆիզիկական հատկություններով։

         Պսևդոմոնադների բջիջները իրենցից ներկայացնում են փոքր մեկական գրամ բացասական ցուպիկներ, ուղիղ կամ ծռված ձևով։ Միջին չափսերը ՝ 0,5-1 մկմ շառավղով, և 1,5-4,0 մկմ երկարությամբ։

         Բազմաթիվ տեսակների բջիջները շարժուն են, հատկապես երիտասարդ կուլտուրաներում։ Որպես շարժման օրգան հանդիսանում են մտրակները։ Տեսակների մեծամասնության մոտ այս մտրակները բևեռային են, մեկական։ Որոշ տեսակեր օժտված են բևեռային դասավորված մտրակների խրձերով (Ps. Viridiflava): Որոշ դեպքերում մտրակները դասավորվում են լատերալ և այս դեպքում դրանք ավելի կարճ են։ Ծեր կուլտուրաների մոտ երբեմն լատերալ մտրակները փոխարինվում են բևեռայիններով։

         Բացի մտրակներից ծովային պսևդոմոնադների մոտ մակերերսին առկա են խողովակաձև ելուններ՝ 1-3մկմ երկարության փշեր։

         Մեծ թվով պսևդոմոնադների մոտ մակերեսին առկա են թարթիչեր՝ ֆիբրիներ կամ պիլեր։ Երբեն դրանք տեղադրվում են ամբողջ մակերեսին, բայց ավելի հաճախ բևեռային են։

         Պսևդոմոնադների բջջի ծածկույթը բաղկացած է 9 շերտիգ, որոնց մեջ է մտնում 7նմ հաստությամբ արտաքին մեմբրանը, մուկոպեպտիդային շերտը՝ 9նմ հաստությամբ, պերիպլազման և ցիտոպլազմային մեմբրանը՝ 7նմ հաստությամբ։

         Բջջի քիմիական կազմը հաստատուն է, որպես կանոն չի փոխվում զարգացման տարբեր մակարդակներում կամ մուտացիաների դեպքում։ Այդ պատճառով էլ այն հանդիսանում է կարգաբանական  առանձնահատկություն։

         Ցիտոպլազման հոմոգեն սպիտակուցային լուծույթի ձևով չէ հանդես գալիս, այն լցված է մեմբրաններով և տուբուլար կառույցներով։ Այստեղ են գտնվու ռիբոսոմները և նուկլեոիդ։

         Լիզոսոմները պատկանում են պարուրաձև տիպին և տեղադրված են բջջի բևեռներում։

         Ցիտոպլազմայում առկա են պահուստային նյութերի նեռարուկներ կաթիլների և գրանուլների ձևով։

         Բակտերիաների գաղութները տարատեսակ են՝ լորձային և մածուցիկ, ուռուցիկ և տափակ, մեծ և փոքր։ Շատ տեսակների մոտ նկատվում է գաղութների ներքին կառուցվածք։ Եթե դրանց դիտենք մանրդադիտակի տակ փոքր խոշորացմամբ, ապա մի դեպքում կարելի է տեսնել մանր հատիկավոր գաղութ, իսկ մյուս դեպքում՝ մեղրամոմ հիշեցնող ձևով, մեկ այլ դեպքում՝ մանր հանգույցներով և հատիկներով։

         Կուլտուրաները միմյանցից տարբերվում են սպիտակուցներ ճեղքելու ունակությամբ և  ածխածին օգտագործելու, օսլան ճեղքելու, ածխաջրածիններ, արոմատիկ միացություններ և այլ բարդ միացություններ յուրացնելու ունակությամբ։

         Այս ցեղի ներկայացուցիչների մեծ մասը հետերոտրոֆ են։ Կենսասինթետիկ գործընթացները իրականցվում են օքսիդացման միջոցով, որտեղ թթվածինը հանդես է գալիս որպես էլեկտրոնների վերջնական ակցեպտոր, և որոնց տեղափոխումը կապված է ցիտոքրոմների համակարգի հետ։ Որոշ ներկայացուցիչների կարող են գոյատևել անաերոբ նիտրատային շնչառության հաշվին, մյուսները օգտագործում են ջրածնի օքսիդացման էներգիան։

         Pseudomonas ցեղի ներկայացուցիչների շարքում կան մարդու, կենդանիների և բույսերի պաթոգեններ։