Bdellovibrio es un género de bacterias aeróbicas obligadas , gramnegativas . Una de las características más notables de este género es que sus miembros pueden atacar a otras bacterias gramnegativas y alimentarse de los biopolímeros , por ejemplo, proteínas y ácidos nucleicos, de sus hospedadores. Tienen dos estilos de vida: una fase dependiente del hospedador y altamente móvil, la "fase de ataque", en la que forman "bdeloplastos" en sus bacterias hospedadoras; y una forma de crecimiento lento, de forma irregular e independiente del hospedador. [1]
El más estudiado de estos 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, excava a través de la membrana externa del huésped / pared celular de peptidoglicano y entra en el espacio periplásmico . La bacteria Bdellovibrio luego forma una estructura llamada bdelloplasto. Este bdelloplasto se crea a medida que la célula huésped se modifica para adquirir forma esférica. Dentro del bdelloplasto, se pierde el gran flagelo singular del Bdellovibrio depredador. Luego, la célula huésped muere rápidamente, lo que permite el paso de moléculas desde el interior del citoplasma del huésped hasta el periplasma libremente, y el Bdellovibrio que habita en el periplasma se alimenta. [2] Usando algunas de estas moléculas, Bdellovibrio crea un entorno protector al reforzar la pared celular de peptidoglicano del huésped en el que ahora habita usando amidasas y transpeptidasas . Después de unas 4 horas, dependiendo de la temperatura ambiente, el Bdellovibrio ha aumentado de tamaño de forma espectacular gracias a esta alimentación. Se divide para replicarse y luego se va mediante una lisis final de la pared celular y las membranas del huésped. El Bdellovibrio recién surgido utiliza sus poderosos flagelos recién desarrollados para alejarse nadando y encontrar el siguiente huésped adecuado. Debido a esta etapa intermitente de bdelloplasto y a la fase parasitaria momentánea (15-20 minutos), los Bdellovibrio podrían considerarse depredadores bacterianos o parásitos.
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.
Se sabe poco de Bdellovibrio exovorus , [4] un bdellovibrio extraparasitario que no puede penetrar en su presa y no forma bdelloplastos.
Bajo un microscopio óptico, Bdellovibrio dependiente del hospedador parece ser una varilla móvil en forma de coma que mide aproximadamente 0,3–0,5 por 0,5–1,4 μm con un flagelo apenas perceptible . Bdellovibrio aparece como una placa transparente en crecimiento en un "césped" de E. coli . Cabe destacar que Bdellovibrio tiene una vaina que cubre su flagelo, una característica poco común para las bacterias. El movimiento flagelar se detiene una vez que Bdellovibrio ha penetrado en su presa, y luego los flagelos se desprenden.
Los Bdellovibrio independientes del hospedador parecen amorfos y más grandes que la fase depredadora.
B. bacteriovorus parece ser ubicuo 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 gramnegativas presentes en su entorno. Su temperatura óptima es entre 28-30 °C, lo que hace que B. bacteriovorus sea 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 capas de YPSC (extracto de levadura, peptona, acetato de sodio, cloruro de calcio) o lisados de presa. [ cita requerida ]
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. Nadan utilizando un único flagelo polar envainado con una forma de onda característica de filamento amortiguado. Bdellovibrio ataca a otras bacterias gramnegativas uniéndose a la membrana externa y la capa de peptidoglicano de la célula presa , tras lo cual crea un pequeño orificio en la membrana externa. La célula de Bdellovibrio entra entonces en el espacio periplásmico del huésped . Permanece unida a él de forma reversible durante un breve periodo de "reconocimiento".
Después del período de reconocimiento, se une irreversiblemente a través del polo opuesto al flagelo. Una vez dentro del periplasma, la célula 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 Bdellovibrio usa enzimas hidrolíticas para descomponer las moléculas de la célula huésped, que usa para crecer filamentosamente. 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 liberarse 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 a partir de una sola E. coli , o hasta 90 a partir 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 por parte 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 una longitud de 3 782 950 nucleótidos , más grande de lo esperado dado su pequeño tamaño. [10]
