Bdellovibrio es un género de bacterias aeróbicas obligadas , gramnegativas . Una de las características más notables de este género es que los miembros pueden aprovecharse de otras bacterias Gram-negativas y alimentarse de los biopolímeros , por ejemplo, proteínas y ácidos nucleicos, de sus huéspedes. Tienen dos estilos de vida: una fase altamente móvil, dependiente del huésped, la "fase de ataque", en la que forman "bdelloplastos" en las bacterias de su huésped; y una forma independiente del huésped, de forma irregular y de crecimiento lento. [1]
El mejor estudiado de ellos es Bdellovibrio bacteriovorus , que se encuentra casi exclusivamente en el crecimiento dependiente del huésped en la naturaleza. En esta forma de ataque de natación libre, después de buscar presas usando sus pili, atraviesa la membrana externa del huésped/pared celular de peptidoglicano y ingresa al espacio periplásmico . La bacteria Bdellovibrio forma entonces una estructura llamada bdelloplasto. Este bdelloplast se crea a medida que la célula huésped se modifica para adquirir una forma esférica. Dentro del bdelloplasto, se pierde el singular gran flagelo del depredador Bdellovibrio. Luego, la célula huésped muere rápidamente, lo que permite el paso libre de moléculas desde el interior del citoplasma del huésped hasta el periplasma, y el periplasma que habita en Bdellovibrio se alimenta. [2] Usando algunas de estas moléculas, Bdellovibrio crea un ambiente protector reforzando la pared celular de peptidoglicano del huésped en el que ahora habita usando amidasas y transpeptidasas . Después de aproximadamente 4 horas, dependiendo de la temperatura ambiente, el Bdellovibrio ha aumentado dramáticamente de tamaño gracias a esta alimentación. Se divide para replicarse y luego sale mediante una lisis final de la pared y las membranas celulares del huésped. Los Bdellovibrio recién emergentes utilizan sus poderosos flagelos recién desarrollados para alejarse nadando y encontrar el siguiente huésped adecuado. Debido a esta etapa intermitente de bdelloplast y a la fase parasitaria momentánea (15-20 minutos), Bdellovibrio podría considerarse depredadores o parásitos bacterianos.
Bdellovibrio bacteriovorus fue descrito por primera vez por Stolp y Petzold en 1962. En 2012 se identificó otro miembro de la especie Bdellovibrio, " Bdellovibrio tiberius", del río Tíber. [3] Esta especie es más capaz de crecer independientemente del huésped.
Poco se sabe de Bdellovibrio exovorus , [4] un bdellovibrio extraparasitario, que no puede entrar en su presa y no forma Bdelloplastos.
Bajo un microscopio óptico, Bdellovibrio dependiente del huésped parece ser un bastón móvil en forma de coma de aproximadamente 0,3 a 0,5 por 0,5 a 1,4 μm de tamaño con un flagelo apenas discernible . Bdellovibrio aparece como una placa transparente en crecimiento en un "césped" de E. coli . En particular, Bdellovibrio tiene una vaina que cubre su flagelo, una característica poco común en las bacterias. El movimiento flagelar se detiene una vez que Bdellovibrio ha penetrado a su presa y luego se desprende el flagelo.
Bdellovibrio, independiente del huésped, parece amorfo y más grande que la fase depredadora.
B. bacteriovorus parece ser omnipresente en la naturaleza y en hábitats artificiales. Se han encontrado en muestras de suelo, rizosfera de raíces de plantas, ríos, océanos, aguas residuales, intestinos y heces de aves y mamíferos, e incluso en conchas de ostras y branquias de cangrejos. [5] B. bacteriovorus puede prosperar en casi cualquier hábitat, los requisitos generales son que debe haber oxígeno y algunas otras bacterias Gram-negativas presentes en su entorno. Su temperatura óptima está entre 28 y 30 °C, lo que convierte a B. bacteriovorus en un mesófilo. Bdellovibrio se cultiva en el laboratorio en su fase estacionaria HI (independiente del huésped) a 29 °C en agar caldo de peptona de levadura. Los cultivos dependientes del huésped (depredadores) se cultivan con una población de E. coli S-17 a 29 °C durante 16 horas. [3] También se pueden cultivar utilizando superposiciones de YPSC (extracto de levadura, peptona, acetato de sodio, cloruro de calcio) o lisados de presas. [ cita necesaria ]
Las células de Bdellovibrio pueden nadar a una velocidad de hasta 160 μm/s, o más de 100 veces la longitud de su cuerpo por segundo. Nada utilizando un flagelo polar envainado único con una forma de onda de filamento amortiguada característica. Bdellovibrio ataca a otras bacterias Gram-negativas uniéndose a la membrana externa de la célula presa y a la capa de peptidoglicano , después de lo cual crea un pequeño agujero en la membrana externa. Luego, la célula Bdellovibrio ingresa al espacio periplásmico del huésped . Permanece unido reversiblemente a él durante un breve período de "reconocimiento".
Después del período de reconocimiento, queda unido irreversiblemente a través del polo opuesto al flagelo. Una vez dentro del periplasma, la célula de Bdellovibrio sella el orificio de la membrana y convierte la célula huésped en una morfología esférica, esto se debe a la secreción de transpeptidasas L,D que rompen el peptidoglicano y, por lo tanto, hacen que la célula se vuelva amorfa. El complejo de dos células formado se llama bdelloplasto. La célula de Bdellovibrio utiliza enzimas hidrolíticas para descomponer las moléculas de la célula huésped, que utiliza para crecer de forma filamentosa. Cuando los nutrientes de la célula huésped se agotan, el filamento se septa para formar la progenie Bdellovibrios . La progenie se vuelve móvil antes de lisar la célula huésped y ser liberada al medio ambiente. El ciclo de vida completo dura de tres a cuatro horas y produce un promedio de 3 a 6 células de progenie de una sola E. coli , o hasta 90 de presas más grandes, como la E. coli filamentosa . [7]
Los objetivos de las especies de Bdellovibrio , incluido Vibrio vulnificus , pueden sufrir coinfección por Bdellovibrio y bacteriófagos . [8] Aunque se cree que el redondeo de presas de Bdellovibrio evolucionó para reducir la coinfección de múltiples Bdellovibrio , las presas más grandes que no redondean pueden ser infectadas por múltiples Bdello.
El genoma de Bdellovibrio bacteriovorus HD100 fue secuenciado en 2004. [9] El genoma de HD100 tiene 3.782.950 nucleótidos de largo, más grande de lo esperado dado su pequeño tamaño. [10]
