Pseudomonas fluorescens

Pseudomonas fluorescens é unha bacteria con forma de bacilo gramnegativa bastante común.Palleroni, N.J. (1984) Pseudomonadaceae. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Krieg, N. R. and Holt J. G. (editors) Baltimore: The Williams and Wilkins Co., pg. 141 - 199 Pertence ao xénero Pseudomonas, dentro do cal as análises de ARNr 16S sitúana nun grupo que leva o seu mesmo nome, P. fluorescens (no xénero existen outros catro grandes grupos de homoloxía de ARNr).

 Características xerais 

P. fluorescens ten moitos flaxelos. Ten un metabolismo extremadamente versátil e pode encontrarse no solo e nas augas. É un anaerobio obrigado, pero certas cepas poden usar o nitrato en vez do oxíxeno como aceptor de electróns final durante a respiración celular (respiración anaerobia).

As temperaturas óptimas para o seu crecemento están entre 25 e 30°C. Dá un resultado positivo na proba da oxidase. É unha bacteria non sacarolítica.

P. fluorescens e outras pseudomónadas producen lipases e proteases termoestables.Frank, J.F. 1997. Milk and dairy products. In Food Microbiology, Fundamentals and Frontiers, ed. M.P. Doyle, L.R. Beuchat, T.J. Montville, ASM Press, Washington, p. 101. Estes enzimas causan que se estrague o leite, causando amargor, degradación da caseína e viscosidade debido á produción de mucus e a coagulación de proteínas.Jay, J.M. 2000. Taxonomy, role, and significance of microorganisms in food. In Modern Food Microbiology, Aspen Publishers, Gaithersburg MD, p. 13.Ray, B. 1996. Spoilage of Specific food groups. In Fundamental Food Microbiology, CRC Press, Boca Raton FL, p. 220. I

O nome específico fluorescens débese a que o microbio produce unha secreción soluble dun pigmento fluorescente chamado pioverdina, que é un tipo de sideróforo.C D Cox and P Adams (1985) Infection and Immunity 48(1): 130–138

 Proxectos de secuenciación xenómica 

Secuenciáronse os xenomas das cepas de P. fluorescens SBW25,Pseudomonas fluorescens Pf-5 e PfO-1.

 Interaccións con Dictyostelium 

Hai dúas cepas de Pseudomonas fluorescens que están asociadas coa ameba Dictyostelium discoideum. Unha cepa serve como fonte de alimento e a outra non. A principal diferenza xenética entre estas dúas cepas é unha mutación do xene activador global chamado gacA. Este xene desempeña un papel clave na regulación xénica; cando este xene está mutado na cepa bacteriana non alimenticia, esta transfórmase na cepa alimenticia.

 Propiedades de biocontrol 

Algunhas cepas de P. fluorescens (CHA0 ou Pf-5, por exemplo) presenan propiedades de biocontrol, protexendo as raíces dalgunhas especies de plantas contra fungos parasitos como Fusarium ou o oomiceto Pythium, así como algúns nematodos fitopatóxenos.

Non está claro a que se deben as propiedades que promoven o crecemento da planta de P. fluorescens; entre as teorías propostas están: 
 A bacteria podería inducir unha resistencia sistémica na planta hóspede, para que poida resistir mellor o ataque dun verdadeiro patóxeno.
 A bacteria podería superar na competencia a outros microbios (patóxenos) do solo, por exemplo, ao darlle os sideróforos unha vantaxe competitiva á hora de captar ferro.
 A bacteria podería producir compostos antagónicos para outros microbios do solo, como os antibióticos de tipo fenazina ou cianuro de hidróxeno.

Concretamente, certos illamentos de P. fluorescens producen o metabolito secundario 2,4-diacetilfloroglucinol (2,4-DAPG), o composto que é responsable das propiedades antifitopatóxenicas e de biocontrol destas cepas. O cluster do xene phl codifica factores para a biosíntese de 2,4-DAPG, regulación, exportación e degradación. Neste cluster hai anotados oito xenes, phlHGFACBDE, conservados na súa organización en cepas produtoras de 2,4-DAPG de P. fluorescens. Destes xenes, o phlD codifica unha policétido sintase de tipo III, que representa o factor biosintético clave para a produción de 2,4-DAPG. O PhlD mostra semellanzas con chalcona sintases de plantas e teorizouse que se orixinou por transferencia horizontal de xenes. Aínda que a análise filoxenética e xenómica revelou que o cluster phl completo é ancestral en P. fluorescens, moitas cepas perderon esta capacidade e está situado en diferentes rexións xenómicas nas distintas cepas.

Algunhas probas experimentais apoian cada unha destas teorías, en certas condicións; unha boa revisión deste asunto é a elaborada por Haas e Defago.

Varias cepas de P. fluorescens, como Pf-5 e JL3985, desenvolveron unha resistencia natural á ampicilina e a estreptomicina. Estes antibióticos son utilizados regularmente en investigación biolóxica como unha ferramenta de presión selectiva para promover a expresión de plásmidos.

A cepa Pf-CL145A demostrou ser unha prometedora solución para o control dos mexillóns invasores Dreissena (como o mexillón cebra). Esta cepa bacteriana é un illamento ambiental con capacidade de matar >90% destes mexillóns por intoxicación (é dicir, non mediante infección), como resultado de produtos naturais asociados coas súas paredes celulares, e tanto as células mortas coma as vivas de Pf-145A poden matar os mexillóns.Molloy, D. P., Mayer, D. A., Gaylo, M. J., Morse, J. T., Presti, K. T., Sawyko, P. M., Karatayev, A. Y., Burlakova, L. E., Laruelle, F., Nishikawa, K. C., Griffin, B. H.  2013.  Pseudomonas fluorescens strain CL145A – A biopesticide for the control of zebra and quagga mussels (Bivalvia: Dreissenidae).  J. Invertebr. Pathol.  113(1):104-114. Despois da inxestión das células bacterianas o mexillón morre despois de sufrir lise e necrose da glándula dixestiva e o desprendemento do epitelio estomacal.Molloy, D. P., Mayer, D. A., Giamberini, L., and Gaylo, M. J.  2013.  Mode of action of Pseudomonas fluorescens strain CL145A, a lethal control agent of dreissenid mussels (Bivalvia: Dreissenidae).  J. Invertebr. Pathol.  113(1):115-121. As investigacións feitas ata agora indican unha alta especificidade polos mexillóns Dreissena polymorpha e Dreissena bugensis, cun baixo risco de impacto sobre especies non diana. A Pf-CL145A foi agora comercializada co nome Zequanox , cuxo ingrediente activo son células bacterianas mortas.

Estudos recentes mostraron que a produción da fitohormona citocinina pola cepa de P. fluorescens G20-18 é fundamental para a súa actividade de biocontrol ao activar a resistencia das plantas.

 Propiedades médicas 
Cultivando P. fluorescens, pode producirse mupirocina (un antibiótico), que é útil no tratamento de trastornos da pel, oído e ollos.
O ácido libre mupirocina e os seus sales e ésteres son axentes utilizados actualmente en cremas, pomadas e sprays como tratamento da infección por Staphylococcus aureus resistente á meticilina (SARM).

P. fluorescens mostra actividade hemolítica e, como resultado, observouse que pode infectar transfusións de sangue.

 Enfermidades 
P. fluorescens é unha causa pouco frecuente de enfermidades en humanos e adoita afectar a pacientes con sistemas inmunitarios comprometidos (por exemplo, pacientes en tratamento para o cancro). Por exemplo, desde 2004 a 2006, un gromo de P. fluorescens nos Estados Unidos afectou a 80 persoas en seis estados. A fonte de infección eran lavados salinos heparinizados contaminados usados con pacientes de cancro.

P. fluorescens é tamén unha causa coñecida dun síntoma de enfermidade nos peixes consistente na podremia das aletas.

 Metabolismo 
P. fluorescens produce fenazina, fenazina-1-ácido carboxílico, 2,4-diacetilfloroglucinol  e o antibiótico mupirocina activo contra o SARM.

 Capacidades de biodegradación 
A 4-hidroxiacetofenona monooxixenase é un enzima que se encontra en P. fluorescens que transforma o piceol, NADPH, H+ e O2 en 4-hidroxifenil acetato, NADP+, e H2O.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Bibliografía 

 Ligazóns externas 
The Pseudomonas Genome Database 
Cepa tipo de Pseudomonas fluorescens en BacDive -  o Bacterial Diversity Metadatabase

Categoría:Pseudomonadales