Mycoplasma

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Micoplasma es un género microbiano de bacterias que carecen de una pared celular, y debido a esta condición de carencia de pared celular, no se ven afectadas por algunas antibióticos como la penicilina u otros antibióticos betalactámicos que se dirigen atacando la síntesis de la pared celular.

Pueden ser parásitos o saprófito. Varias especies son patógenos en los seres humanos, incluida la M. Pneumoniae , que es una causa importante de neumonía atípica y otros trastornos respiratorios, y Mycoplasma genitalium, que se cree que está involucrado en las enfermedades inflamatorias pélvicas. Ellos pueden causar o contribuir a algunos cáncer.

El género Mycoplasma es uno de los varios géneros dentro de la clase Mollicutes : bacterias, que tienen pequeños genomas, carecen de una pared celular y tienen un bajo GC-contenido (18-40 mol %).

Existen más de 100 especies reconocidas del género Mycoplasma. Sus genoma tamaño oscila entre 0,58 - 1,38 megabase de pares. Mollicutes son parásitos o comensales de los seres humanos, los animales (incluidos los insectos), y las plantas del género Mycoplasma es, por definición, limitada a hospederos vertebrados. Colesterol es necesaria para el crecimiento de las especies del género Mycoplasma, así como algunos otros géneros de mollicutes. Su temperatura óptima de crecimiento es a menudo la temperatura de su anfitrión si warmbodied (por ejemplo, 37 grados Celsius en el hombre) o si la temperatura ambiente de acogida no está en condiciones de regular su propia temperatura interna. Análisis de 16S ARN ribosomal, así como las secuencias de genética contenido sugieren fuertemente que la mollicutes, incluidos los micoplasmas, están estrechamente relacionadas, ya sea a laLactobacillusoClostridiumla rama de la Árbol filogenético (Firmicutesstricto sensu).

Micoplasmas se encuentran frecuentemente en los laboratorios de investigación como contaminantes en el cultivo celular. Mycoplasmal cultivo de células de la contaminación se produce debido a la contaminación de las personas contaminadas o medio de cultivo celular ingredientes. El Mycoplasma celular es generalmente de menos de 1 μ m y son, por lo tanto, difíciles de detectar con una convencional microscopio. Micoplasmas pueden inducir cambios celulares, incluyendo cromosoma aborations, los cambios en el metabolismo y el crecimiento celular. Micoplasma graves infecciones pueden destruir una línea celular. Técnicas de detección de incluir PCR, enchapado en sensibles agar y la tinción con un ADN mancha incluyendo DAPI o Hoescht.

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Historia y características generales

La bacterias del género Mycoplasma(nombre trivial: micoplasmas) y sus parientes cercanos se caracteriza en gran medida por la falta de una pared celular. A pesar de ello, las formas de estas células a menudo se ajustan a una de las varias posibilidades con distintos grados de complejidad. Por ejemplo, los miembros del géneroSpiroplasmaasumir una alargada forma helicoidal sin la ayuda de una rígida estructura de células sobre. Estas células formas presumiblemente contribuirá a la capacidad de micoplasmas a prosperar en sus respectivos entornos. M. pneumoniaecélulas poseen una extensión, de la llamada "punta-estructura ', sobresale de la coccoid cuerpo celular. Esta estructura está involucrada en la adhesión a la célula huésped, en el movimiento a lo largo de las superficies sólidas (vuelo sin motor motilidad), y en la división celular. M. Pneumoniaecélulas son de pequeño tamaño y pleomórfico, pero con una áspera forma longitudinal en la sección transversal se asemeja a la de un matraz de fondo redondo.

Micoplasmas son inusuales en los que la mayoría de las bacterias requieren esteroles para la estabilidad de su membrana citoplásmica. Esteroles se adquieren desde el medio ambiente, por lo general como colesterol a partir de la acogida de animales. Micoplasmas en general, poseen también una parte relativamente pequeña genoma de 0.58-1.38 megabases, que se traduce en la capacidad de biosíntesis reducido drásticamente y explica su dependencia de un anfitrión. Además utilizan un suplente código genético, donde el codón UGA es la codificación de aminoácidos triptófano en lugar de las habituales ópalo del codón.

En 1898 Nocard y Roux informó el cultivo del agente causal de la perineumonía contagiosa bovina (PBC), que era en ese momento una grave y generalizada enfermedad en los rebaños bovinos. Hoy la enfermedad es aún endémica en África y el sur de Europa. La enfermedad es causada por M. Mycoidessubsp. Mycoides SC (pequeña colonia tipo), y en los trabajos de Nocard y Roux representó el primer aislamiento de un micoplasma especies. Cultiviation fue, y sigue siendo difícil debido a las complejas necesidades de crecimiento. Estos investigadores lograron inoculando semi-permeable de la bolsa estéril con medio líquido pulmonar de un animal infectado y depositar esta bolsa intraperitonealmente a un conejo vivo. Después de quince a veinte días, el líquido interior de la bolsa se recuperó opaco, lo que indica el crecimiento de un microorganismo. Opacitiy del fluido no se observó en el control. Este turbio caldo podría entonces ser utilizada para inocular una segunda y tercera ronda y posteriormente se presentó en un animal sano, causando enfermedad. Sin embargo, esto no funcionará si el material se calienta, lo que indica un agente biológico en el trabajo. No los medios de comunicación en la bolsa, después de la eliminación de los conejos, podría ser usada para cultivar el organismoin vitro, lo que demuestra la posibilidad de que el cultivo de células libres y descartar causas virales, aunque esto no fue totalmente apreciado en el momento ( Nocard y Roux, 1890). El nombreMycoplasma, del griego mykes (hongo) y de plasma (formado), se propuso en la década de 1950, en sustitución de la expresión pleuroneumonía similares a los organismos (PPLO) refiriéndose a los organismos similares a los causantes Agente de PBC (Edward y Freundt, 1956). Más tarde se comprobó que el hongo-como patrón de crecimiento de M. Mycoideses exclusivo de esa especie.

Esta confusión sobre virus y micoplasmas que la superficie de nuevo 50 años más tarde cuando Eaton y sus colegas cultivaron el agente causal de la neumonía atípica primaria (PAP) o 'caminando neumonía. " Este agente puede ser cultivadas en embriones de pollo y pasaron por un filtro que excluye normal de las bacterias. Sin embargo, no puede ser observada por microscopía de luz de alta magnificación, y que causó una neumonía que no podían ser tratadas con el antimicrobiano s sulfonamidas y penicilina (Eaton, et al., 1945a ). Eaton hizo considerar la posibilidad de que la enfermedad fue causada por un micoplasma, pero el agente no creció en el nivel PPLO medios de comunicación de la época. Estas observaciones llevaron a la conclusión de que el agente causante de la PAP es un virus. Los investigadores mostraron en ese momento que el agente cultivadas podría inducir la enfermedad en infectados experimentalmente algodón ratas y hámsters. A pesar de la polémica de si los investigadores se habían verdaderamente aislado el agente causal de PAP (basado en gran parte en la inusual respuesta inmunológica de los pacientes con PAP), en retrospectiva a lo largo de sus pruebas con la de los colegas y competidores parece haber sido bastante concluyente (Marmion, 1990 ). A principios de los años 1960, hubo informes de la agente de la vinculación de Eaton a la PPLOs o micoplasmas, conocido entonces como el ganado de los parásitos y los roedores, debido a la sensibilidad a los antimicrobianos compuestos (es decir, orgánicos oro sal) (Marmion y Goodburn, 1961). La capacidad de crecer del Agente Eaton, que ahora se conoce como Mycoplasma pneumoniae, en la celda de medios de comunicación libres permitió una explosión de la investigación de la noche a la mañana lo había convertido en el más importante médicamente micoplasma y lo que se a convertido en el más estudiado micoplasma.

Los avances recientes en la biología molecular y genoma han hecho que la simple micoplasmas genéticamente, en particular M. Pneumoniaey su pariente cercano M. Genitalium , a un público más amplio. La segunda publicó la secuencia completa del genoma bacteriano es el de M. Genitalium, que tiene una de las más pequeño de los genomas de los organismos de vida libre (Fraser, et al., 1995). ElM. Pneumoniaesecuencia del genoma se publicó poco después y fue la primera secuencia del genoma determinado por primer paseo de un cosmid en lugar de la biblioteca escopeta de todo el genoma método (Himmelerich, et al., 1996). Mycoplasma la genómica y la proteómica continuar en los esfuerzos por comprender el Los llamados mínimo de células (Hutchison y Montague, 2002), catálogo de la totalidad del contenido de proteínas de una célula (Regula, et al., 2000), y, en general, continúan beneficiándose de la pequeña genoma de estos organismos para comprender Amplios conceptos biológicos.

Asimismo, los científicos han estado explorando una asociación entre el cáncer y micoplasmas. A pesar de una serie de interesantes estudios, esta cáncer de bacterias asociación no se ha establecido claramente, y aún no se ha dilucidado plenamente (Ning y Shou, 2004), (Tsai, et al., 1995).

Taxonomía y filogenia

La importancia médica y agrícola de los miembros del género Mycoplasma y las formas conexas de géneros ha dado lugar a la extensa catalogación de muchos de estos organismos por la cultura, serología, y la subunidad pequeña rRNA gen Y la secuenciación del genoma en su conjunto. Un reciente centrarse en la sub-disciplina de la filogenética molecular ha aclarado tanto confusa y algunos aspectos de la organización de la clase Mollicutes, y al mismo tiempo una tregua de clase se ha alcanzado, el área es todavía un poco de Un objetivo en movimiento (Johansson y Pettersson, 2002).

El nombre mollicutes se deriva del latín mollis (suave) y cutes (piel), y todas estas bacterias hacen carecen de una pared celular, la genética y la capacidad de sintetizar peptidoglycan. Si bien el nombre trivial 'micoplasmas' ha denotado comúnmente todos los miembros de esta clase, este uso es un poco impreciso y no se utiliza como tal aquí. A pesar de la falta de una pared celular, Mycoplasma y parientes han sido clasificados en el filoFirmicutesque consta de bajo G + C bacterias Gram-positivas como Clostridium ,Lactobacillus , yStreptococcusbasado en la 16S rRNA gen análisis. Los miembros de Mollicutes cultivadas actualmente están organizados en cuatro órdenes:Acholeplasmatales ,Anaeroplasmatales ,Entomoplasmatales , y Mycoplasmatales . El orden Mycoplasmatales contiene una sola familia,Mycoplasmataceae , que contiene dos géneros: Mycoplasma y Ureaplasma . Históricamente, la descripción de una bacteria que carecen de una pared celular fue suficiente para clasificar al género Mycoplasma y, como tal, es la más antigua y más grande de género de la clase con cerca de la mitad de la clase de especies (107 válidamente descritas) Limita por lo general a cada una de acogida y con muchos anfitriones albergar a más de una especie, algunos patógenos y algunos comensales. En estudios posteriores, muchas de estas especies se consideran filogenéticamente distribuidos entre por lo menos tres órdenes. Un criterio para limitar la inclusión dentro del género Mycoplasma es que el organismo tiene un huésped vertebrado. De hecho, el tipo de especies, M. Mycoides, junto con otras importantes especies de micoplasmas comoM. Capricolum, es evolutivamente más estrechamente relacionados con el géneroSpiroplasma en la orden Entomoplasmatales que a los demás miembros de la Mycoplasma género. Esta y otras discrepancias probablemente siguen sin resolverse debido a la extrema confusión que el cambio pueda generar entre los médicos y las comunidades agrícolas. El resto de especies del género Mycoplasma se dividen en dos grupos taxonómicos no, hominis pneumoniae y, sobre la base de secuencias de genes 16S rRNA. El grupo hominis contiene grupos filogenéticos de la M. Bovis , M. Pulmonis , y M. Hominis , entre otros. El grupo pneumoniae contiene los grupos de M. Muris , M. Fastidiosum , U. Urealyticum , la actualidad unculturable haemotrophic mollicutes, a que se refiere oficiosamente como haemoplasmas (recientemente transferido de los géneros Haemobartonella'y'Eperythrozoon), y el " 'M. Pneumoniae clúster. Este grupo contiene las especies (y probablemente la de costumbre o de acogida) M. Alvi(bovina), M. Amphoriforme(humanos), M. Gallisepticum(aviar), M. Genitalium(humanos), M. Imitans(aviar), M. Pirum(incierto / humanos), M. Testudinis(tortugas), y M. Pneumoniae(humanos). La mayoría, si no todas estas especies comparten algunas características únicas de otra que incluye un archivo adjunto orgánulos, homólogos de laM. Pneumoniaecytadherence-accesorio proteínas, especializados y modificaciones de la división celular aparato.

Un análisis detallado de los genes del 16S rRNA de laordenMollicutes por Maniloff ha dado lugar a una vista de la evolución de estas bacterias que se incluye una estimación de la escala de tiempo para la aparición de algunos grupos o características (Maniloff, 2002). Este análisis sugiere que alrededor de 600 millones de años (MYA), a fines de la Proterozoico era, Mollicutes ramificadas, lejos de los de bajo G + C Gram-positivas antepasado de la estreptococos, la pérdida de su pared celular. En este momento en la Tierra, el oxígeno molecular, estuvo presente en la atmósfera a un 1%, y el registro fósil demuestra que los animales multicelulares marinos ha extendido recientemente en la explosión Cámbrico. Cien millones de años después el requisito de esteroles en la membrana citoplasmática evolucionado junto con el cambio en el código genético suplentes. Además, el antepasado de los géneros y Spiroplasma Entomoplasma (principalmente de insectos y patógenos de plantas) y Mycoplasma surgido en este momento y que sí difieren en la Spiroplasma-Entomoplasma y Mycoplasma linajes aproximadamente 100 millones de años después de eso. Esta diversidad coincidió con el origen de la tierra plantas de 500 MYA. Parece que la evolución de la tasa calculada para el grupo Mycoplasma aumentado varias veces alrededor de 190 MYA, poco después de la aparición de vertebrados, mientras que el Spiroplasma-Entomoplasma antepasado seguido evolucionando al ritmo más lento que anteriormente habían compartido hasta Alrededor de 100 MYA, cuando angiospermas y sus asociados aparecieron los insectos polinizadores. Entonces, la tasa de evolución de estas bacterias parece que también han aumentado considerablemente. Esta es una hipótesis atractiva, pero al mismo tiempo que realiza un seguimiento de la aparición de varias de las características inusuales de Mycoplasma y organismos afines, no aborda las presiones selectivas de conducción de su evolución, salvo tal vez a la generalización de una estrecha asociación con un parásito Específicos de acogida. Las ventajas de la reducción del genoma, la pared celular de menos estructura, y los suplentes código genético siendo turbias.

Referencias

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Enlaces externos

• Compare el tamaño de estas pequeñas bacterias a los tamaños de otras células y virus