Paenibacillus
Paenibacillus เป็นชื่อสกุล (genus) ของแบคทีเรีย (bacteria) ที่ย้อมติดสีแกรมลบ (Gram-negative bacteria) ซึ่งเป็นสาเหตุของการเน่าเสียของอาหาร (microbial spoilage) หลายชนิด เช่น การเสื่อมเสียของเนื้อสัตว์
Paenibacillus vortex is a species of pattern-forming bacteria, first discovered in the early 90's by Ben-Jacob's group.[1] It is a social microorganism that forms colonies with complex and dynamic architectures. The genus Paenibacillus comprises facultative anaerobic, endospore-forming bacteria originally included within the genus Bacillus and then reclassified as a separate genus in 1993.[2] Bacteria belonging to this genus have been detected in a variety of environments such as: soil, water, rhizosphere, vegetable matter, forage and insect larvae, as well as clinical samples.[3][4][5][6] It is mainly found in heterogeneous and complex environments, such as soil and rhizosphere.
Paenibacillus spp.
In recent years there is an increasing interest in studies of Paenibacillus spp. since many were found to be important for industrial, agricultural and medical applications. These bacteria produce various extracellular enzymes such as polysaccharide-degrading enzymes and proteases, which can catalyze a wide variety of synthetic reactions in fields ranging from cosmetics to biofuel production.[7][8][9] Various Paenibacillus spp. also produce antimicrobial substances that affect a wide spectrum of micro-organisms such as fungi, soil bacteria, plant pathogenic bacteria and even important anaerobic pathogens as Clostridium botulinium
Social Motility
P. vortex possesses advanced social motility employing cell-cell attractive and repulsive chemotactic signaling and physical links. When grown on soft surfaces (e.g. agar), the collective motility is reflected by the formation of foraging swarms[13] that act as arms sent out in search for food. These swarms have an aversion to crossing each other’s trail and collectively change direction when food is sensed. The “swarming intelligence” P. vortex, is further marked by the fact that of the swarms can even split and reunite when detecting scattered patches of nutrients.
Pattern Formation and Social Behaviors
P. vortex is a social microorganism: when grown on under growth conditions that mimic natural environments such as hard surfaces it forms colonies of 109-1012 cells with remarkably complex and dynamic architectures (Figure 1).[1][14][15] Being part of a large cooperative, the bacteria can better compete for food resources and be protected against antibacterial assaults.[13][14] Under laboratory growth conditions, similar to other social bacteria, P. vortex colonies behave much like a multi-cellular organism, with cell differentiation and task distribution.[16][17][18][19] P. vortex is marked by its ability to generate special aggregates of dense bacteria that are pushed forward by repulsive chemotactic signals sent from the cells at the back.[15][20][21][22][23][24] These rotating aggregates termed vortices (Figure 2), pave the way for the colony to expand. The vortices serve as building blocks of colonies with special modular organization (Figure 1). Accomplishing such intricate cooperative ventures requires sophisticated cell-cell communication,[14][19][25][26][27] including semantic and pragmatic aspects of linguistics.[19] Communicating with each other using a variety of chemical signals, bacteria exchange information regarding population size, a myriad of individual environmental measurements at different locations, their internal states and their phenotypic and epigenetic adjustments. The bacteria collectively sense the environment and execute distributed information processing to glean and assess relevant information.[14][19][28] The information is then used by the bacteria for reshaping the colony while redistributing tasks and cell epigenetic differentiations, for collective decision-making and for turning on and off defense and offense mechanisms needed to thrive in competitive environments, faculties that can be perceived as social intelligence of bacteria.
Genome Sequence of the Paenibacillus vortex
The genome sequence of the P. vortex [29] is now available [GenBank: ADHJ00000000. The genome was sequenced by a hybrid approach using 454 Life Sciences and Illumina, achieving a total of 289X coverage, with 99.8% sequence identity between the two methods. The sequencing results were validated using a custom designed Agilent microarray expression chip submitted to EMBL-EBI [ArrayExpress: E-MEXP-3019 which represented the coding and the non-coding regions. Analysis of the P. vortex genome revealed 6,437 open reading frames (ORFs) and 73 non-coding RNA genes. The analysis also unveiled the P. vortex potential to produces a wealth of enzymes and proteases as well as a great variety of antimicrobial substances that affect a wide range of microorganisms. The possession of these advanced defense and offense strategies render Paenibacillus vortex as a rich source of useful genes for agricultural, medical, industrial and biofuel applications.
Comparative Genomics and Social-IQ Score
Comparative genomic analysis revealed that bacteria successful in heterogeneous and competitive environments often contain extensive signal transduction and regulatory networks. Detailed comparative genomic analysis with a dataset of 500 complete bacterial genomes revealed that P. vortex has the third highest number of signal transduction genes, slightly below two other Paenibacillus species, Paenibacillus sp. JDR-2 and Paenibacillus sp. Y412MC10.[29] The comparative genomic analysis further revealed, that these three Paenibacillus species also have the highest “Social-IQ” score among all 500 sequenced bacteria, over 3 standard deviations higher than average. The score is based on the number of genes which afford bacteria abilities to communicate and process environmental information (two-component and transcription-factor genes), to make decisions and to synthesize offensive (toxic) and defensive (neutralizing) agents as needed during chemical warfare with other microorganisms.[29] Defined this way, the Social-IQ score provide a measure of the genome capacity for social intelligence, hence it helps realizing social intelligence of bacteria.
Paenibacillus
Paenibacillus เป็นชื่อสกุล (ประเภท) ของแบคทีเรีย (แบคทีเรีย) ที่ย้อมติดสีแกรมลบ (แบคทีเรียแกรมลบ) (การเน่าเสียของจุลินทรีย์) หลายชนิดเช่นการเสื่อมเสียของเนื้อสัตว์
น้ำวน Paenibacillus เป็นสายพันธุ์ของเชื้อแบคทีเรียรูปแบบขึ้นรูปค้นพบครั้งแรกในช่วงต้นยุค 90 โดยกลุ่มเบนจาค็อบ. [1] มันเป็นจุลินทรีย์สังคมที่เป็นอาณานิคมมีความซับซ้อนและมีชีวิตชีวา สถาปัตยกรรม สกุล Paenibacillus ประกอบด้วยออกซิเจนแบคทีเรีย endospore ขึ้นรูปรวมเดิมภายใน Bacillus ประเภทและจัดประเภทรายการใหม่แล้วเป็นแยกประเภทในปี 1993 [2] แบคทีเรียที่อยู่ในประเภทชนิดนี้ได้รับการตรวจพบในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายเช่นดินน้ำ บริเวณรากเรื่องพืชอาหารสัตว์และตัวอ่อนของแมลงเช่นเดียวกับตัวอย่างทางคลินิก. [3] [4] [5] [6] นอกจากนี้ยังพบส่วนใหญ่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ต่างกันและซับซ้อนเช่นดินและราก.
spp Paenibacillus.
ในปีที่ผ่านมา มีความสนใจที่เพิ่มขึ้นในการศึกษาของเอสพีพี Paenibacillus ตั้งแต่หลายคนถูกพบว่ามีความสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมการประยุกต์ใช้ทางการเกษตรและการแพทย์ แบคทีเรียเหล่านี้ผลิตเอนไซม์ต่างๆเช่นเอนไซม์ย่อยสลาย polysaccharide และโปรตีเอสที่สามารถกระตุ้นความหลากหลายของปฏิกิริยาสังเคราะห์ในสาขาตั้งแต่เครื่องสำอางผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ. [7] [8] [9] ต่างๆ spp Paenibacillus ยังผลิตสารต้านจุลชีพที่มีผลต่อความถี่กว้างของจุลินทรีย์เช่นเชื้อราแบคทีเรียดินเชื้อแบคทีเรียก่อโรคพืชและมีความสำคัญแม้เชื้อโรคแบบไม่ใช้ออกซิเจนเช่น Clostridium botulinium
สังคมเคลื่อนที่
P. น้ำวนมีการเคลื่อนไหวทางสังคมขั้นสูงจ้างเซลล์เซลล์ส่งสัญญาณ chemotactic ที่น่าสนใจและน่ารังเกียจและการเชื่อมโยงทางกายภาพ เมื่อเติบโตขึ้นบนพื้นผิวที่อ่อนนุ่ม (เช่นวุ้น), การเคลื่อนที่โดยรวมจะเห็นได้จากการก่อตัวของฝูงหาอาหาร [13] ที่ทำหน้าที่เป็นแขนส่งออกในการค้นหาอาหาร ฝูงเหล่านี้มีความเกลียดชังที่จะข้ามเส้นทางของแต่ละคนและเรียกเปลี่ยนทิศทางเมื่ออาหารจะรู้สึก "ปัญญาจับกลุ่ม" น้ำวนพีมีการทำเครื่องหมายต่อไปโดยความจริงที่ว่าของฝูงยังสามารถแยกและรวมตัวเมื่อตรวจหาแพทช์กระจายของสารอาหาร.
การพัฒนารูปแบบและพฤติกรรมทางสังคม
P. น้ำวนเป็นจุลินทรีย์สังคมเมื่อโตขึ้นภายใต้สภาวะการเจริญเติบโตที่เลียนแบบสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติเช่นพื้นผิวแข็งมันเป็นอาณานิคมของ 109-1012 เซลล์ที่มีสถาปัตยกรรมที่น่าทึ่งที่ซับซ้อนและแบบไดนามิก (รูปที่ 1) [1] [14] [15] เป็นส่วนหนึ่ง. ของสหกรณ์ขนาดใหญ่แบคทีเรียที่ดีขึ้นสามารถแข่งขันสำหรับแหล่งอาหารและได้รับการคุ้มครองจากการถูกทำร้ายร่างกายต้านเชื้อแบคทีเรีย. [13] [14] ภายใต้สภาวะการเจริญเติบโตในห้องปฏิบัติการเช่นเดียวกับแบคทีเรียทางสังคมอื่น ๆ , P. อาณานิคมวนทำตัวเหมือนสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ที่มีความแตกต่างของเซลล์และการกระจายงาน. [16] [17] [18] [19] กระแสน้ำวน P. ถูกทำเครื่องหมายด้วยความสามารถในการสร้างมวลพิเศษของเชื้อแบคทีเรียที่มีความหนาแน่นสูงที่ได้รับการผลักดันไปข้างหน้าโดยสัญญาณ chemotactic น่ารังเกียจที่ส่งมาจากเซลล์ที่อยู่ด้านหลัง [15] [20] [21] [22] [23] [24] เหล่านี้เรียกว่ามวลหมุน vortices (รูปที่ 2) ปูทางสำหรับอาณานิคมเพื่อขยาย vortices ทำหน้าที่เป็นหน่วยการสร้างอาณานิคมกับองค์กรแบบแยกส่วนพิเศษ (รูปที่ 1) ประสบความสำเร็จในการให้ความร่วมมือดังกล่าวต้องมีการสื่อสารที่ซับซ้อนเซลล์เซลล์ที่ซับซ้อน [14] [19] [25] [26] [27] รวมทั้งด้านความหมายและในทางปฏิบัติของภาษาศาสตร์. [19] การสื่อสารกับแต่ละอื่น ๆ โดยใช้ความหลากหลายของการส่งสัญญาณทางเคมีแบคทีเรีย แลกเปลี่ยนข้อมูลเกี่ยวกับขนาดของประชากรมากมายของการวัดด้านสิ่งแวดล้อมของแต่ละบุคคลในสถานที่ที่แตกต่างกัน, รัฐภายในของพวกเขาและฟีโนไทป์และการปรับ epigenetic ของพวกเขา แบคทีเรียรวมความรู้สึกสภาพแวดล้อมและดำเนินการประมวลผลข้อมูลแบบกระจายเพื่อรวบรวมและประเมินข้อมูลที่เกี่ยวข้อง. [14] [19] [28] ข้อมูลที่ใช้แล้วโดยเชื้อแบคทีเรียที่ก่อร่างใหม่สำหรับอาณานิคมในขณะที่การกระจายงานและเซลล์ epigenetic ความแตกต่างสำหรับการตัดสินใจร่วมกัน -making และสำหรับการเปิดและปิดการป้องกันการกระทำผิดกฎหมายและกลไกที่จำเป็นในการเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่มีการแข่งขันปัญญาที่สามารถถูกมองว่าเป็นความฉลาดทางสังคมของแบคทีเรีย.
จีโนมลำดับของกระแสน้ำวน Paenibacillus
ลำดับจีโนมของกระแสน้ำวน P. [29] อยู่ในขณะนี้ [GenBank: ADHJ00000000 จีโนมได้รับการจัดลำดับขั้นตอนโดยวิธีไฮบริดที่ใช้ 454 วิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตและ Illumina บรรลุทั้งหมดของความคุ้มครอง 289X มีตัวตนลำดับ 99.8% ระหว่างสองวิธี ผลการจัดลำดับได้รับการตรวจสอบโดยใช้กำหนดเองที่ออกแบบชิปแสดงออก microarray Agilent ส่งไป EMBL-EBI [ArrayExpress: E-MEXP-3019 ซึ่งเป็นตัวแทนการเข้ารหัสและภูมิภาคที่ไม่ได้เข้ารหัส การวิเคราะห์จีโนมวน P. เปิดเผย 6,437 เฟรมอ่านเปิด (ORFs) และ 73 ที่ไม่ได้เข้ารหัสยีนอาร์เอ็นเอ การวิเคราะห์ยังได้เปิดตัวที่มีศักยภาพ P. น้ำวนที่จะก่อให้เกิดความมั่งคั่งของเอนไซม์โปรตีเอสและเช่นเดียวกับความหลากหลายของสารต้านจุลชีพที่มีผลต่อความหลากหลายของเชื้อจุลินทรีย์ ครอบครองของเหล่านี้การป้องกันขั้นสูงและกลยุทธ์การกระทำผิดกฎหมายทำให้กระแสน้ำวน Paenibacillus เป็นแหล่งที่อุดมไปด้วยของยีนที่มีประโยชน์สำหรับการเกษตร, การแพทย์, อุตสาหกรรมและการใช้งานเชื้อเพลิงชีวภาพ.
ฟังก์ชั่นการเปรียบเทียบและคะแนนสังคม IQ
วิเคราะห์จีโนมเปรียบเทียบเปิดเผยว่าเชื้อแบคทีเรียที่ประสบความสำเร็จในสภาพแวดล้อมที่ต่างกันและมักจะมีการแข่งขัน สัญญาณกว้างขวางและเครือข่ายการกำกับดูแล การวิเคราะห์จีโนมรายเปรียบเทียบกับชุดของ 500 จีโนมของเชื้อแบคทีเรียที่สมบูรณ์เปิดเผยว่ากระแสน้ำวน P. มีจำนวนมากที่สุดในสามของยีนสัญญาณเล็กน้อยด้านล่างทั้งสองสายพันธุ์ Paenibacillus อื่น ๆ Paenibacillus SP JDR-2 และ Paenibacillus SP Y412MC10. [29] การวิเคราะห์จีโนมเปรียบเทียบเปิดเผยเพิ่มเติมว่าทั้งสามสายพันธุ์ Paenibacillus ยังมีสูงสุด "สังคม IQ" คะแนนในทุก 500 แบคทีเรียติดใจกว่า 3 ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสูงกว่าค่าเฉลี่ย คะแนนจะขึ้นอยู่กับจำนวนของยีนซึ่งความสามารถในการจ่ายแบคทีเรียในการสื่อสารและกระบวนการข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อม (สององค์ประกอบและยีนถอดความปัจจัย) ในการตัดสินใจและการสังเคราะห์ที่น่ารังเกียจ (พิษ) และการป้องกัน (neutralizing) ตัวแทนตามความจำเป็นในช่วงเคมี สงครามกับจุลินทรีย์อื่น ๆ . [29] กำหนดวิธีนี้คะแนนสังคม IQ ให้วัดความจุของจีโนมสำหรับปัญญาทางสังคมจึงช่วยให้ตระหนักถึงความฉลาดทางสังคมของเชื้อแบคทีเรีย
การแปล กรุณารอสักครู่..

paenibacillus
paenibacillus เป็นชื่อสกุล ( สกุล ) ของแบคทีเรีย ( แบคทีเรีย ) ที่ย้อมติดสีแกรมลบ ( แบคทีเรียแกรมลบ ( ของเสีย ) ซึ่งเป็นสาเหตุของการเน่าเสียของอาหารจุลินทรีย์ ) หลายชนิดเช่นการเสื่อมเสียของเนื้อสัตว์
paenibacillus Vortex เป็นสายพันธุ์ของแบคทีเรียสร้างรูปแบบค้นพบครั้งแรกในช่วงต้น 90 โดยเบนจาคอบ กรุ๊ป . [ 1 ] มันเป็นสังคมจุลินทรีย์ที่รูปแบบอาณานิคมสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนและแบบไดนามิก สกุล paenibacillus ประกอบด้วยธุวมณฑลเอนโดสปอร์เป็นแบคทีเรีย , แต่เดิมรวมอยู่ในจีนัส Bacillus และขนาดเป็นสกุลที่แยกต่างหากใน 1993[ 2 ] แบคทีเรียของพืชสกุลนี้ได้รับการตรวจพบในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย เช่น ดิน น้ำ ผักราก , เรื่อง , สัตว์และแมลงตัวอ่อน รวมทั้งตัวอย่างทางคลินิก [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] ส่วนใหญ่จะพบในสภาพแวดล้อมที่ต่างกันและซับซ้อน เช่น ดิน เขต .
paenibacillus spp . ใน ปี ล่าสุด มีการเพิ่มความสนใจในการศึกษาของ paenibacillus spp .เนื่องจากพบว่าเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุตสาหกรรม การเกษตรและการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ แบคทีเรียเหล่านี้ผลิตเอนไซม์ extracellular ต่างๆ เช่น โพลีแซคคาไรด์ ซึ่งเอนไซม์และคุณค่าทางอาหาร ซึ่งสามารถเร่งปฏิกิริยาสังเคราะห์ในหลากหลายสาขาตั้งแต่เครื่องสำอาง การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] paenibacillus ชนิดต่าง ๆผลิตสารต้านจุลชีพที่มีผลต่อสเปกตรัมกว้างของจุลินทรีย์ เช่น เชื้อรา แบคทีเรีย เชื้อโรค แบคทีเรีย และแม้แต่ ดิน พืชที่สำคัญไร้เชื้อโรคเช่น Clostridium botulinium
หน้าสังคมส่วน vortex มีคุณสมบัติขั้นสูงการเคลื่อนที่ทางสังคมการ astrocytoma มีเสน่ห์และน่ารังเกียจ chemotactic สัญญาณทางกายภาพและการเชื่อมโยง เมื่อปลูกบนพื้นผิวที่อ่อนนุ่ม เช่น วุ้น )การเคลื่อนที่โดยรวมที่สะท้อนให้เห็นจากการก่อตัวของผึ้งฝูง [ 13 ] ที่ทำหน้าที่เป็นแขนส่งออกในการค้นหาอาหาร ฝูงนี้จะปฏิเสธที่จะข้ามกันรอยและเรียกเปลี่ยนทิศทางเมื่ออาหารสัมผัส . " การจับกลุ่มปัญญา " หน้าน้ำวน ,เพิ่มเติมมีการทำเครื่องหมายโดยความจริงที่ว่าของฝูงสามารถแยกและรวมตัวเมื่อตรวจจับกระจัดกระจายเป็นหย่อม ๆ รูปแบบและพฤติกรรมการสร้างรัง
สังคมหน้า Vortex เป็นจุลินทรีย์ในสังคม ภายใต้เงื่อนไขว่า เมื่อปลูกในสภาพแวดล้อมการเลียนแบบธรรมชาติ เช่น พื้นแข็งมันรูปแบบอาณานิคมของ 109-1012 เซลล์ที่มีมากซับซ้อนและแบบไดนามิก ( รูปสถาปัตยกรรม 1 )[ 1 ] [ 14 ] [ 15 ] เป็นส่วนหนึ่งของขนาดใหญ่สหกรณ์ , แบคทีเรียจะสามารถแย่งทรัพยากรอาหารและจะป้องกันแบคทีเรียร้าย [ 13 ] [ 14 ] ภายใต้สภาวะการเติบโตของห้องปฏิบัติการ คล้ายกับแบคทีเรียทางสังคมอื่น ๆ หน้า วอร์โคโลนีทำตัวเหมือนสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มีความแตกต่างของเซลล์และการกระจายงาน [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] Pวอร์เท็กซ์มีการทำเครื่องหมายโดยความสามารถในการสร้างที่พิเศษกว่าของแบคทีเรียหนาแน่นที่ผลักไปข้างหน้าโดยน่ารังเกียจ chemotactic สัญญาณจากเซลล์ที่ด้านหลัง [ 15 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] เหล่านี้หมุนวนผสมที่เรียกว่า ( รูปที่ 2 ) , ปูทางสำหรับอาณานิคมขยาย การสร้างบล็อกของ vortices เป็นอาณานิคมกับองค์กร modular พิเศษ ( รูปที่ 1 )บรรลุ เช่น กิจการสหกรณ์ ซับซ้อนต้องใช้การสื่อสาร astrocytoma ซับซ้อน [ 14 ] [ 19 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] รวมทั้งความหมายทางด้านภาษาศาสตร์ [ 19 ] การสื่อสารกับแต่ละอื่น ๆโดยใช้ความหลากหลายของสัญญาณทางเคมี แบคทีเรีย แลกเปลี่ยนข้อมูลด้านขนาดประชากร มากมาย แต่ละวัดสิ่งแวดล้อมในจุดต่างๆสภาพภายในของตนและของลักษณะปรากฏและ Epigenetic ปรับ แบคทีเรียที่เรียกความรู้สึกสิ่งแวดล้อมและดำเนินการกระจายการประมวลผลข้อมูลเพื่อรวบรวมและประเมินข้อมูลที่เกี่ยวข้อง . [ 14 ] [ 19 ] [ 28 ] ข้อมูลที่ถูกใช้โดยแบคทีเรียสำหรับ reshaping อาณานิคมในขณะที่กระจายงานและเซลล์ differentiations Epigenetic ,สำหรับการตัดสินใจร่วมกันและเปิดและปิดกลไกการรับและรุก ต้องการที่จะเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมการแข่งขัน คณะที่สามารถรับรู้เป็นความฉลาดทางสังคมของแบคทีเรีย .
จีโนมลำดับของ vortex paenibacillus
จีโนมลำดับหน้า Vortex [ 29 ] คือตอนนี้ใช้ได้ [ ขนาด : adhj00000000 .
การแปล กรุณารอสักครู่..
