ميثيلوباكتيريوم

الميثيلوباكتيريوم جنس من البكتيريا، يُعرف أيضًا باسم الميثيلوتروفات الاختيارية ذات الصبغة الوردية (PPFMs).توجد الميثيلوباكتيريوم بكثرة في التربة والماء، وخاصةً في الغلاف الورقي ، وهو الجزء الهوائي من النباتات. [ 2 ] [ 3 ] تتميز الميثيلوباكتيريوم بقدرتها على استقلاب مركبات الكربون الأحادي، مثل الميثانول الذي تفرزه أوراق النبات. [ 4 ] تلعب الميثيلوباكتيريوم أدوارًا رئيسية في دورة المغذيات والتفاعلات بين النباتات والميكروبات، وغالبًا ما تعزز نمو النبات ومقاومته من خلال إنتاج الهرمونات وتخفيف الإجهاد. [ 5 ] [ 6 ] تُعد الميثيلوباكتيريوم نموذجًا في مجال التقنية الحيوية، وتُستخدم تجاريًا بالفعل في إنتاج البروتين، والمعالجة الحيوية، وكمحفز حيوي في الزراعة. [ 7 ] [ 2 ] وقد حظي هذا الجنس باهتمام خاص في الآونة الأخيرة لدوره كأفضل نظام نموذجي مدروس لفهم اكتساب واستخدام وتراكم اللانثانيدات ، والمعروفة أيضًا باسم العناصر الأرضية النادرة. [ 8 ]

تم تحديد بكتيريا الميثيلوباكتيريوم أيضًا كملوث لكواشف مجموعات استخلاص الحمض النووي، مما قد يؤدي إلى ظهورها بشكل خاطئ في مجموعات بيانات الميكروبات أو الميتاجينوم. [ 9 ] في مارس 2021، أُبلغ عن اكتشاف نوع جديد، يُسمى ميثيلوباكتيريوم أجملي ، [ 10 ] مرتبط بثلاث سلالات جديدة، تحمل الأسماء IF7SW-B2 T وIIF1SW-B5 وIIF4SW-B5، لأول مرة على متن محطة الفضاء الدولية . [ 11 ] [ 12 ]

تم بناء شجرة التطور التوافقية لأنواع Methylobacterium من 213 جينومًا من Methylobacteriaceae (مقتبس من Leducq et al. 2022 [ 13 ] )

نقاش حول تصنيف ميثيلوباكتيريوم

في عام 2018، نُقلت 11 نوعًا من جنس ميثيلوباكتيريوم ، بما في ذلك ميثيلوباكتيريوم إكستوركوينز ، إلى جنس ميثيلوروبروم . [ 14 ] واعتمد هذا التعديل بشكل أساسي على علم الوراثة الجزيئية لجين 16S rRNA . في عامي 2021 و2022، أشارت دراستان مستقلتان، استنادًا إلى بيانات علم الوراثة الجزيئية والبيانات الظاهرية ، إلى عدم وجود أدلة كافية تدعم تصنيف ميثيلوروبروم كجنس مستقل، داعيتين إلى التخلي عنه وإعادة العمل بتصنيف ميثيلوباكتيريوم السابق . [ 13 ] [ 15 ] في عام 2025، وعلى الرغم من الجدل الدائر حوله، وتعديله ليعود إلى تصنيف ميثيلوباكتيريوم الأصلي ، [ 15 ] ظل اسم ميثيلوروبروم اسمًا صالحًا للجنس في بعض قواعد البيانات مثل NCBI وفي قائمة أسماء بدائيات النوى المعتمدة في التسمية . [ 16 ]

التحول الجيني الطبيعي

التحول الجيني الطبيعي في البكتيريا عملية تتضمن نقل الحمض النووي من خلية إلى أخرى عبر الوسط المحيط، ودمج تسلسل الحمض النووي المانح في جينوم الخلية المستقبلة عن طريق إعادة التركيب المتماثل . تستطيع خلايا بكتيريا ميثيلوباكتيريوم أورجانوفيلوم الخضوع للتحول الجيني وتصبح مؤهلة لامتصاص الحمض النووي قرب نهاية مرحلة النمو الأسي. [ 17 ]

صِنف

تضم بكتيريا الميثيلوباكتيريوم الأنواع التالية [ 18 ] (باستثناء الأنواع التي أعيد تصنيفها في ميثيلوروبروم [ 14 ] ):

مراجع

  1. بارتي، AC " ميثيلوباكتيريوم " . LPSN .
  2. 1 2 تشانغ، كونغ؛ وانغ، منغ يينغ؛ خان، نعيم؛ تان، لينغ لينغ؛ يانغ سونغ (يناير 2021). "الإمكانات والاستخدامات والهندسة الحيوية لبكتيريا الميثيلوباكتريوم المعززة لنمو النبات من أجل الزراعة المستدامة" . الاستدامة . 13 (7): 3941. بيب كود : 2021Sust...13.3941Z . دوى : 10.3390/su13073941 .
  3. ليدوك جيه بي، ساير لامونتاج إي، كوندراين موريل دي، بوريه جي، سنيدون دي، فوستر جيه إيه، ماركس سي جيه، سوليفان جيه إم، شابيرو بي جيه، كيمبل إس دبليو (2021). "التكيفات الدقيقة مع التغيرات البيئية واستراتيجيات النمو تدفع تنوع بكتيريا الميثيلوبكتيريوم في الغلاف الورقي" . mBio . 13 (1) e03175-21: e0317521. doi : 10.1128/mbio.03175-21 . PMC 8787475. PMID 35073752 .  
  4. ^ تاني ، أكيو. ماسودا، ساشيكو؛ فوجيتاني، يوشيكو؛ إيجا، توشيكي؛ هارونا، يوكي؛ كيكوتشي، شيهو؛ شويلي، وانغ؛ الوقف، هاوكسين. كاتاياما، شيوري؛ يوريموتو، هيرويا؛ ساكاي، ياسويوشي؛ كاتو ، جونيتشي (13 أكتوبر 2023). "أجهزة استشعار الميثيل المرتبطة بعملية التمثيل الغذائي المسؤولة عن استعمار النبات في سلالة Methylobacterium aquaticum 22A" . الحدود في علم الأحياء الدقيقة . 14 1258452. دوى : 10.3389/fmicb.2023.1258452 . بمك 10613068 . بميد 37901831 .  
  5. فوغل، كريستين؛ بودينهاوزن، ناتاشا؛ غرويسيم، فيلهلم؛ فورهولت، جوليا أ. (2016). "يكشف النسخ الجيني لأوراق نبات الأرابيدوبسيس عن استجابات متميزة ومتداخلة في الوقت نفسه لاستعمار الكائنات المتعايشة على سطح الأوراق والإصابة بمسببات الأمراض، مع تأثير على صحة النبات" (ملف PDF) . مجلة نيو فايتولوجيست . 212 (1): 192-207 . Bibcode : 2016NewPh.212..192V . doi : 10.1111/nph.14036 . PMID: 27306148 . 
  6. عمر، زهرة س.؛ تومبوليني، ريكاردو؛ جيرهاردسون، بيرندت (1 مارس 2004). "استعمار النباتات بواسطة البكتيريا الميثيلية الاختيارية ذات الصبغة الوردية (PPFMs)". مجلة FEMS لعلم الأحياء الدقيقة البيئية . 47 (3): 319-326 . Bibcode : 2004FEMME..47..319O . doi : 10.1016/S0168-6496(04)00003-0 . PMID 19712320 . 
  7. جوفينداراجو، أليخيا؛ جود، ناثان م؛ زيتنيك، أليكسا م؛ مارتينيز-جوميز، نورما سيسيليا (1 يونيو 2022). "توظيف الكائنات الميثيلية من أجل اقتصاد أخضر: الكربون الأحادي لتغذيتها جميعًا وإعادة تصميمها من خلال عملية الأيض". الرأي الحالي في علم الأحياء الدقيقة . 67 102145. doi : 10.1016/j.mib.2022.102145 . OSTI 1963295. PMID 35525169 .  
  8. جود، ناثان م.؛ كانغ-يون، كريستينا س.؛ سو، مورغان ز.؛ زيتنيك، أليكسا م.؛ باربر، كولين س.؛ فو، هوونغ ن.؛ غريس، جوزيف م.؛ نغوين، هوانغ هـ.؛ تشانغ، وينجون؛ سكفران، إليزابيث؛ فان، ماوهونغ؛ بارك، دان م.؛ مارتينيز-غوميز، نورما سيسيليا (9 يناير 2024). " منصة ميكروبية قابلة للتطوير وموحدة لاستخلاص العناصر الأرضية النادرة من مصادر النفايات" . العلوم والتكنولوجيا البيئية . 58 (1): 570-579 . doi : 10.1021/acs.est.3c06775 . ISSN 0013-936X . PMC 10785750. PMID 38150661 .   
  9. سالتر، إس؛ كوكس، إم؛ توريك، إي؛ كالوس، إس؛ كوكسون، دبليو؛ موفات، إم؛ تيرنر، بي؛ باركهيل، جيه؛ لومان، إن؛ ووكر، إيه (2014). "يمكن أن يؤثر تلوث الكواشف والمختبر بشكل حاسم على تحليلات الميكروبيوم القائمة على التسلسل" . بي إم سي بيولوجي . 12 87. bioRxiv 10.1101/007187 . doi : 10.1186/s12915-014-0087-z . PMC 4228153. PMID 25387460 .   
  10. 1 2 LPSN : الأنواع Methylobacterium ajmalii Bijlani et  al . 2021
  11. بولر، جاسينتا (16 مارس 2021). "اكتشاف ميكروبات غير معروفة للعلم في محطة الفضاء الدولية" . ساينس أليرت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 مارس 2021 .
  12. روجرز، آدم (5 أبريل 2021). "بكتيريا جديدة خفية على متن محطة الفضاء الدولية قد تُمهد الطريق لمستقبل على المريخ" . مجلة وايرد . أحد الأنواع، الذي عُثر عليه على مرشح HEPA في نظام دعم الحياة بالمحطة، كان نوعًا شائعًا (حرفيًا!) من بكتيريا Methylobacterium rhodesianum . لكن ثلاث عينات - من سطح بالقرب من رف أبحاث المواد، وجدار بالقرب من "قبة" النوافذ، وطاولة طعام رواد الفضاء - كانت شيئًا جديدًا.
  13. ليدوك ، جان بابتيست؛ سنيدون، ديفيد؛ سانتوس، ماليا؛ كوندراين-موريل، دوميتيل؛ بوريه، جينيفيف؛ مارتينيز-غوميز، سيسيليا؛ لي، جيسيكا أ؛ فوستر، جيمس أ؛ ستوليار، سيرجي؛ شابيرو، جيسي ب؛ كيمبل، ستيفن و؛ سوليفان، جاك م؛ ماركس، كريستوفر ج (1 أغسطس 2022). " التحليل الجيني الشامل لبكتيريا الميثيلوبكتيريوم يكشف عن أربع مجموعات متميزة تطوريًا وتنوعًا غير مُقدَّر في الغلاف الورقي" . علم الأحياء التطوري وعلم الجينوم . 14 (8) evac123. doi : 10.1093/gbe/evac123 . PMC 9364378. PMID 35906926 .  
  14. 1 2 غرين، ب. ن.، وأردلي، ج. ك. (2018). "مراجعة لجنس ميثيلوباكتيريوم والكائنات الحية وثيقة الصلة به: اقتراح بإعادة تصنيف بعض أنواع ميثيلوباكتيريوم إلى جنس جديد، ميثيلوروبروم جين. نوف" . المجلة الدولية لعلم الأحياء الدقيقة المنهجي والتطوري . 68 (9): 2727-2748 . doi : 10.1099/ijsem.0.002856 . PMID 30024371 . 
  15. 1 2 أليسا أو، أوغورا واي، فوجيتاني واي، تاكامي إتش، هاياشي تي، شاهين إن، تاني إيه (2021). " علم الجينوم المقارن الشامل والنمط الظاهري لأنواع ميثيلوباكتيريوم" . فرونت مايكروبيول . 12 740610. doi : 10.3389/fmicb.2021.740610 . PMC 8561711. PMID 34737731 .  خطأ في الاستشهاد: معلمة غير معروفة " " في <ref>الوسم؛ المعلمات المدعومة هي dir، follow، group، name (انظر صفحة المساعدة ).
  16. أليمان إيه بي، ستوليار إس، ماركس سي جيه، ليدوك جيه بي (2025). "ضللها الحمض النووي الريبوزي 16S: علم الوراثة العرقي يؤكد وحدة الأصل لجنس ميثيلوباكتيريوم وعدم وجود دعم لتصنيف ميثيلوروبروم كجنس مستقل" . مجلة ISME . 19 wraf011. doi : 10.1093/ismejo/wraf011 . PMC 11833323. PMID 39834026 .  
  17. أوكونور م، ووبات أ، هانسون ر.س. (1977). "التحول الجيني في بكتيريا ميثيلوباكتيريوم أورجانوفيلوم " . مجلة علم الأحياء الدقيقة العام . 98 (1): 265-272 . doi : 10.1099/00221287-98-1-265 . PMID 401866 . 
  18. يوزيبي جيه بي، بارتي إيه سي. " ميثيلوباكتيرياسيا " . قائمة أسماء بدائيات النوى ذات المكانة في التسمية (LPSN) . تم الاسترجاع في 22 مايو 2021 .
  19. بيجلاني إس، سينغ إن كيه، إيدارا في في، بوديل إيه آر، ماسون سي إي، وانغ سي سي، فينكاتيسواران كيه (2021). " ميثيلوباكتيريوم أجملي نوع جديد، معزول من محطة الفضاء الدولية" . فرونت ميكروبيول . 12 639396. doi : 10.3389/fmicb.2021.639396 . PMC 8005752. PMID 33790880 .