Brevinema andersonii (Brev. i. ne' ma. L. adj. brevis, kurz; Gr. n. nema, Faden; NL neut. n. Brevinema, ein kurzer Faden.) (an.derso'ni.i. NL gen. n. andersonii, von Anderson), benannt nach John F. Anderson, der den Organismus erstmals beschrieb. [ 1 ] Dieser Organismus ist ein gramnegatives , mikroaerophiles , spiralförmiges, chemoorganotrophes Bakterium der Gattung Brevinema . [ 2 ] Brevinema andersonii ist wirtassoziiert; Stämme wurden aus Blut und anderen Geweben von Kurzschwanzspitzmäusen ( Blarina brevicauda ) und Weißfußmäusen ( Peromyscus zeucopus ) isoliert und sind für Labormäuse und Syrische Hamster infektiös. [ 1 ] [ 2 ] B. andersonii lässt sich leicht durch Restriktionsenzymanalyse, SDS-PAGE oder Fettsäurezusammensetzungsdaten identifizieren. Ein weiteres Erkennungsmerkmal von B. andersonii sind die umhüllten periplasmatischen Flagellen in 1-2-1-Konfiguration. Die Zellen sind im Dunkelfeld- oder Phasenkontrastmikroskop sichtbar , jedoch nicht im Hellfeldmikroskop . [ 1 ]

Geschichte

Brevinema andersonii wurde 1987 von Anderson F. John, Russell C. Johnson, Louis A. Magnarell, Fred W. Hyde und Theodore G. Andreadis erstmals in Blut und Gewebe von Blarina brevicauda (Kurzschwanzspitzmaus) und Peromyscus leucopus (Weißfußmaus) identifiziert. [ 2 ] Anfänglich wurde der Organismus mit Borrelia burgdorferi in Verbindung gebracht und erst durch verbesserte Nährmedien entdeckt. Elektronenmikroskopische Untersuchungen von Kulturen aus diesem Medium zeigten eine deutlich abweichende Morphologie . [ 2 ] Erst 1995 wurde die Anerkennung des Organismus als neue Art vorangetrieben. Auslöser hierfür war ein Artikel im Journal of Systematic Bacteriology, der die Datenlage als Beleg für die Zugehörigkeit des Organismus zu einer eigenen Gattung und Art darstellte. Die von D. L. Defosse, R. C. Johnson, B. J. Paster und F. E. Dewhirst verfassten Genomstudien lieferten Belege für ihre These, dass Brevienma andersonii eine eigenständige, tief verwurzelte Spirochäte darstellt . Ihre Ergebnisse zeigten, dass dieser Organismus eine etwa 75%ige Genomähnlichkeit mit anderen bekannten Spirochäten aufweist , was belegt, dass B. andersonii ein eigenes Taxon bildet . [ 1 ] [ 2 ]

Biologie und Biochemie

Typ und Morphologie

Brevinema andersonii färbt sich aufgrund des Peptidoglykans in der dreischichtigen äußeren Membran gramnegativ (G-) . Der Stoffwechsel ist chemoorganotroph . Der Organismus lebt in mikroaerophilen Umgebungen. B. andersonii ist ein bewegliches und flexibles, spiralförmiges Bakterium mit einer dreischichtigen äußeren Hülle. [ 1 ] Zwischen der äußeren Membran und der Peptidoglykanschicht befindet sich eine einzelne, umhüllte Flagelle in 1-2-1-Konfiguration sowie ein Protoplasmazylinder. [ 1 ] Die Zellen haben üblicherweise einen Durchmesser von 0,2–0,3 μm und eine Länge von 4–5 μm. [ 1 ] Entlang der Zelle verlaufen 1–2 Wellen mit Wellenlängen von 2–3 μm. [ 1 ] Die typische Zelldichte beträgt etwa 4 × 10⁻⁷ Zellen pro Milliliter. [ 1 ]

Biochemie

Brevinema andersonii lässt sich leicht mittels Enzymanalyse und SDS-PAGE oder anhand der Fettsäurezusammensetzung identifizieren. Eine Enzymanalyse von B. andersonii zeigte Aktivität gegenüber Butyrat , Valerat , Caproat , Caprylat , Nonanoat , Caprat , Esterase, Lipase, alkalischer Phosphatase , saurer Phosphatase und β-Glucuronidase . [ 1 ] Die Fettsäurezusammensetzung besteht hauptsächlich aus Myristinsäure (14:0), Palmitinsäure (16:0) und Ölsäure (18:1) sowie geringeren Mengen an Stearinsäure (18:1) und Linolsäure (18:2). [ 1 ] Andere Fettsäuren wurden in geringen Mengen (unter 1 %) nachgewiesen. B. andersonii war katalasenegativ . [ 1 ]

Wachstum

Brevenima andersonii konnte erfolgreich auf einem modifizierten BSK-Medium, dem sogenannten Spitzmaus-Maus-Spirochätenmedium, kultiviert werden. Das optimale Temperaturniveau für das Wachstum von B. andersonii liegt zwischen 30 °C und 34 °C; unterhalb von 25 °C kann die Bakterienart nicht wachsen. Der ideale pH-Wert für B. andersonii ist neutral mit einem Optimum von 7,4. Unter optimalen Bedingungen dauert eine Generation 11 bis 14 Stunden.

Genom

Der Typstamm von Brevinema andersonii wurde als ATCC 43811 bezeichnet. [ 1 ] Der G+C-Gehalt dieses Organismus betrug 34 Mol-%. [ 1 ] Einzigartige Einzelbasen-Nukleotid-Signaturen an den Positionen 52–359 (G•C) und 783–799 (U•A) unterscheiden B. andersonii von anderen wichtigen Spirochäten- Gruppen. [ 1 ] Es existiert außerdem eine charakteristische 16S-rRNA- Sequenz, die den Positionen 724 bis 750 in E. coli entspricht (5'-GGCAGCUACCUAUGCUAAGAUUGACGC-3'). [ 1 ] Das extrahierte 16S-rRNA -Genom war ein partielles Genom mit 1490 bp . [ 1 ] Die Sequenz des partiellen 16S-rRNA- Genoms lautet: [ 3 ]

Referenzen

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q DEFOSSE, DL; JOHNSON, RC; PASTER, BJ; DEWHIRST, FE; FRASER, GJ (1995). „Brevinema andersonii gen. nov., sp. nov., ein infektiöser Spirochäte, isoliert aus der Kurzschwanzspitzmaus (Blarina brevicauda) und der Weißfußmaus (Peromyscus leucopus)“ . International Journal of Systematic Bacteriology . 45 (1): 78–84 . doi : 10.1099/00207713-45-1-78 . PMID  7857811 .
  2. Anderson , John F.; Johnson, Russell C.; Magnarelli, Louis A.; Hyde, Fred W.; Andreadis, Theodore G. (Aug. 1987). „ Neuer infektiöser Spirochäte isoliert aus Kurzschwanzspitzmäusen und Weißfußmäusen“ . American Society for Microbiology . 25 (8): 1490–4 . doi : 10.1128 / JCM.25.8.1490-1494.1987 . PMC 269255. PMID 3305565 .  
  3. ^ „Brevinema andersonii Stamm ATCC 43811 16S ribosomales RNA-Gen, partiell - Nukleotid - NCBI“ . www.ncbi.nlm.nih.gov . 28. April 2010. Abgerufen am 19. November 2015 .