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| シュードモナス・プチダ | |
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| キングス B 寒天培地上の Pseudomonas putida 。環境から鉄を集めるために生成されたピオベルジンは、紫外線の下で光ります。 | |
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| Pseudomonas putida培養ウェットマウント のDIC画像、400倍 | |
科学的分類 
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| ドメイン： | 細菌 |
| 門: | シュードモナドタ |
| クラス： | ガンマプロテオバクテリア |
| 注文： | シュードモナス目 |
| 家族： | シュードモナス科 |
| 属: | シュードモナス |
| 種： | P.プチダ
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| 二名法名 | |
| シュードモナス・プチダ トレヴィサン、1889
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| タイプ株 | |
| ATCC 12633 CCUG 12690 | |
| 同義語 | |
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Bacillus fluorescens putidus" Flügge 1886 | |
シュードモナス・プチダはグラム陰性、桿菌、腐生性 土壌 細菌である。 [1]多様な代謝を持ち、遺伝子操作が容易なため、研究、バイオレメディエーション、化学物質やその他の化合物の合成によく用いられる生物である。
食品医薬品局（FDA）は、 P . putida株KT2440をホストベクターシステム安全性レベル1認定（HV-1）としてリストしており、追加の予防措置なしで安全に使用できることを示しています。 [2]そのため、多くの研究室では、日和見病原体であるPseudomonas aeruginosaなどの他のPseudomonas種よりもP. putidaの使用が好まれています。[1]
歴史と系統発生
16S rRNA解析に基づき、P. putidaは分類学的にPseudomonas属（狭義）であることが確認され、他の数種とともに、その名の由来となったP. putidaグループに分類されました。 [3]しかし、Pseudomonas属全体の完全なゲノムの系統ゲノム解析[4] [5]により、 P. putidaと命名されたゲノムは単系統群を形成せず、分散して、P. aluminumphenola、P. alloputida、P. monteilii、P. cremoricolorata、P. fulva、P. parafulva、P. entomophila、P. mosselii、P. plecoglossicidaやいくつかのゲノム種（有効に定義されていない新種）などの他の種も含む、より広い進化グループ（putidaグループ）を形成していることが明らかになりました。[6]
P. putidaの変種である多重プラスミド炭化水素分解性シュードモナスは、世界で初めて特許を取得した生物です。生物であるため、特許は争われ、歴史的な裁判であるダイアモンド対チャクラバーティで米国最高裁判所に持ち込まれ、発明者のアナンダ・モハン・チャクラバーティが勝訴しました。この生物は、トルエンなどの有機溶媒を分解する能力を含む、非常に多様な代謝を示しています。[7]この能力は、環境汚染物質を分解するために微生物を使用するバイオレメディエーションに利用されています。
ゲノミクス
Pseudomonas putidaのより広い進化グループに属する（63）ゲノム（Pseudomonas属全体の完全なゲノム494の系統ゲノム解析によって定義）のタンパク質数とGC含量は、それぞれ3748〜6780（平均5197）、58.7〜64.4％（平均62.3％）の範囲です。[5] 解析された63ゲノム（Pseudomonas putidaグループ）のコアプロテオームは1724個のタンパク質で構成されていましたが、そのうち1つのコアタンパク質のみがこのグループに特異的であり、解析された他のすべてのPseudomonasには存在しないことを意味していました。[5]
DNA損傷の修復と回避
P. putitaの ゲノムは、成長の定常期に酸化DNA損傷（酸化グアニン）を修復し、突然変異を防ぐ酵素を特定している。[8]炭素飢餓状態のP. putata DNA 中の酸化グアニンの除去に関与する酵素には、MutYグリコシラーゼとMutMグリコシラーゼがある。P . putitaはまた、 8-oxodGTPが複製DNAポリメラーゼによって基質として使用されるのを防ぐために、8-oxodGTPを8-oxodGMPに変換するピロホスホヒドロラーゼであるMutT酵素も特定している。[8]
用途
バイオレメディエーション
P. putidaの野生株の多様な代謝は、バイオレメディエーションに利用できる可能性があります。例えば、実験室では、ナフタレン汚染土壌を修復するための土壌接種剤として機能することが示されています。[9]
シュードモナス・プチダはスチレン油を生分解性プラスチック PHAに変換する能力がある。[10] [11]これは、生分解性がないと考えられていたポリスチレンフォームの効果的なリサイクルに役立つ可能性がある。
生物防除
Pseudomonas putidaは、Pythium aphanidermatum [12]やFusarium oxysporum f.sp. radicis-lycopersici [13]などの植物病原菌に対する効果的な拮抗剤として、潜在的な生物防除特性を実証しています。
オリゴヌクレオチドの使用シグネチャP.アロプチダKT2440ゲノム
ジヌクレオチドからペンタヌクレオチドの使用と、最も豊富なオクタヌクレオチドからテトラデカヌクレオチドのリストは、細菌ゲノムの特徴を測る上で有用である。P . putida KT2440 染色体は、鎖対称性と相補オリゴヌクレオチドの鎖内パリティを特徴とする。各テトラヌクレオチドは、2 つの鎖上で同様の頻度で出現する。テトラヌクレオチドの使用は、G+C 含有量と、塩基スタッキング エネルギー、ジヌクレオチドのプロペラねじれ角、またはトリヌクレオチドの屈曲性などの物理化学的制約によって偏向される。非定型オリゴヌクレオチド組成を持つ 105 の領域は、オリゴヌクレオチドの使用パターンによって、水平獲得遺伝子アイランド、マルチドメイン遺伝子、またはリボソームタンパク質や RNA の遺伝子などの古代領域に分類できる。種特異的な遺伝子外回文配列は、ゲノム内で最も一般的な反復配列であり、 P. putida株のタイピングに利用できる。P. putidaのコード配列では、LLLが最も豊富なトリペプチドである。[14]系統ゲノム解析により、KT2440株は新種Pseudomonas alloputidaに再分類された。[6]
有機合成
シュードモナス・プチダは遺伝子操作が容易なため、様々な基質から数多くの有機医薬品や農業用化合物を合成するために利用されています。[15]
CBB5とカフェイン摂取
土壌中に生息する非遺伝子組み換えの野生型菌であるシュードモナス・プチダCBB5はカフェインを食べて生きることができ、カフェインを二酸化炭素とアンモニアに分解することが観察されている。[16] [17]
参考文献
- ^ ab ホイットマン、ウィリアム B;レイニー、フレッド。ケンプファー、ピーター。トルヒーリョ、マーサ。チョン・ジョンシク。デヴォス、ポール。ヘドランド、ブライアン。デディシュ、スヴェトラーナ編。 (2015-04-17)。 Bergey の古細菌と細菌の体系化マニュアル (第 1 版)。ワイリー。土井：10.1002/9781118960608.gbm01210。ISBN 978-1-118-96060-8。
- ^ Kampers, Linde FC; Volkers, Rita JM; Martins dos Santos, Vitor AP (2019-06-14). 「Pseudomonas putida <scp>KT</scp> 2440 は <scp>HV</scp> 1 認証済みですが、<scp>GRAS</scp> ではありません」。微生物バイオ テクノロジー。12 ( 5): 845–848。doi : 10.1111 / 1751-7915.13443。ISSN 1751-7915。PMC 6680625。PMID 31199068。
- ^ Anzai; Kim, H; Park, JY; Wakabayashi, H; Oyaizu, H; et al. (2000年7月). 「16S rRNA配列に基づくシュードモナスの系統学的所属」. Int J Syst Evol Microbiol . 50 (4): 1563–89. doi :10.1099/00207713-50-4-1563. PMID 10939664.
- ^ ケシャヴァルズ＝トヒド、ヴァヒド;ヴァシュロン、ヨルダン;デュボスト、オードリー。プリジェント・コンバレー、クレア。タヘリ、パリッサ。タリギ、サイード。タガヴィ、シード・モーセン。モエンヌ・ロコ、イヴァン。ミュラー、ダニエル (2019-07-01)。 「シュードモナス・プチダ分岐群のゲノム、系統発生および異化の再評価は、新規シュードモナス・アロプチダ種、新規シュードモナス・インフィカクス種、新規シュードモナス・ペルシカ種、および新規シュードモナス・シラジカ種の描写を裏付けるものである。」(PDF)。体系的および応用微生物学。42 (4): 468–480。doi : 10.1016/j.syapm.2019.04.004 . ISSN 0723-2020. PMID 31122691. S2CID 155282987.
- ^ abc Nikolaidis, Marios; Mossialos, Dimitris; Oliver, Stephen G.; Amoutzias, Grigorios D. (2020-07-24). 「Pseudomonas 主要進化グループ間のコアプロテオームの比較分析により、Pseudomonas aeruginosa および Pseudomonas chlororaphis の種特異的適応が明らかになる」.多様性. 12 (8): 289. doi : 10.3390/d12080289 . ISSN 1424-2818.
- ^ ab ケシャヴァルズ＝トヒド;ヴァシュロン、J;デュボスト、A;プリジェント・コンバレー、C;タヘリ、P;タリギ、S;タグビ、SM;モエンヌ・ロコズ、Y;ミュラー、D;他。 （2019年5月）。 「シュードモナス・プチダ分岐群のゲノム、系統発生、異化の再評価は、新規シュードモナス・アロプチダ種、新規シュードモナス・インフィカクス種、新規シュードモナス・ペルシカ種、および新規シュードモナス・シラジカ種の描写を裏付けるものである。」システム アプリケーション 微生物。42 (Pt 1): 468–480。土井：10.1016/j.syapm.2019.04.004。PMID 31122691。S2CID 155282987 。
- ^ Marqués, Silvia; Ramos, Juan L. (1993). 「Pseudomonas putida TOLプラスミド異化経路の転写制御」.分子微生物学. 9 (5): 923–9. doi :10.1111/j.1365-2958.1993.tb01222.x. PMID 7934920. S2CID 20663917.
- ^ ab Saumaa S, Tover A, Tark M, Tegova R, Kivisaar M (2007 年 8 月). 「Pseudomonas putida における定常期変異誘発を回避するための酸化 DNA 損傷防御システム」J Bacteriol . 189 (15): 5504–14. doi :10.1128/JB.00518-07. PMC 1951809. PMID 17545288 .
- ^ Gomes, NC; Kosheleva, IA; Abraham, WR; Smalla, K (2005). 「接種菌株 Pseudomonas putida KT2442 (pNF142) とナフタレン汚染が土壌細菌群集に与える影響」FEMS Microbiology Ecology . 54 (1): 21–33. doi : 10.1016/j.femsec.2005.02.005 . PMID 16329969.
- ^ Britt, Robert Roy (2006年3月7日). 「不滅のポリスチレンフォームが敵に遭遇」. livescience.com . 2021年11月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年11月4日閲覧。
- ^ Ward, PG; Goff, M; Donner, M; Kaminsky, W; O'Connor, KE (2006). 「ポリスチレンから生分解性熱可塑性プラスチックへの 2 段階化学バイオテクノロジー変換」.環境科学技術. 40 (7): 2433–7. Bibcode :2006EnST...40.2433W. doi :10.1021/es0517668. PMID 16649270.
- ^ Amer, GA; Utkhede, RS (2000). 「レタスとキュウリの根腐れ病の管理のための生物学的薬剤の処方の開発」. Canadian Journal of Microbiology . 46 (9): 809–16. doi :10.1139/w00-063. PMID 11006841.
- ^ ヴァリドフ、S;カミロバ、F;チー、S;ステファン、D;ワン、JJ;マカロワ、N;ルグテンベルク、B (2007)。 「ストーンウール基質中のFusarium oxysporum f. Sp. Radicis-lycopersiciを防除できる細菌の選択」。応用微生物学のジャーナル。102 (2): 461–71。土井：10.1111/j.1365-2672.2006.03083.x。PMID 17241352。S2CID 3098008 。
- ^ ピエール・コルネリス編 (2008)。シュードモナス：ゲノミクスと分子生物学（第1版）。カイスター・アカデミック・プレス。ISBN 978-1-904455-19-6. 2016年9月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年9月24日閲覧。
- ^ Poblete-Castro, Ignacio; Becker, Judith; Dohnt, Katrin; dos Santos, Vitor Martins; Wittmann, Christoph (2012年3月). 「Pseudomonas putidaおよび関連種の産業バイオテクノロジー」.応用微生物学およびバイオテクノロジー. 93 (6): 2279–2290. doi :10.1007/s00253-012-3928-0. hdl : 10033/246536 . ISSN 0175-7598. PMID 22350258. S2CID 253775454. 2023-03-15にオリジナルよりアーカイブ。2023-02-19に取得。
- ^ ハーモン、キャサリン。「カフェインを糧に生きる新発見の細菌」。サイエンティフィック・アメリカン・ブログ・ネットワーク。2021年11月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年11月4日閲覧。
- ^ Summers, RM; Louie, TM; Yu, CL; Subramanian, M (2011). 「Pseudomonas putida CBB5 由来の広範囲特異性非ヘム鉄 N-デメチラーゼの特性評価。数種のプリンアルカロイドを唯一の炭素源および窒素源として利用できる」。Microbiology . 157 ( Pt 2): 583–92. doi : 10.1099/mic.0.043612-0 . PMID 20966097.
外部リンク
- リスク評価概要、CEPA 1999。Pseudomonas putida CR30RNSLL(pADPTel)。
- Pseudomonas putida は、鉄キレート物質を生成する植物成長を促進する根圏細菌の一例です。
- BacDive の Pseudomonas putida の標準株 – 細菌多様性メタデータ