Heterorhabditis bacteriophora

Heterorhabditis bacteriophora
מיון מדעי
ממלכה:	בעלי חיים
מערכה:	נמטודה
מחלקה:	Secernentea
סדרה:	Rhabditida
משפחה:	Heterorhabditidae
סוג:	Heterorhabditis
מין:	Heterorhabditis bacteriophora
שם מדעי
Heterorhabditis bacteriophora ‏Poinar, 1976

Heterorhabditis bacteriophora היא נמטודה טפילה לחרקים. נמטודה זו חיה בסימביוזה מוטואליסטית עם חיידק הטרוטרופי אובליגטורי (טפיל מוחלט (טפיל אובליגטורי)) ממשפחת Enterobacteriaceae הנקרא Photorhabdus luminescens חיידק זה הוא בעל מחזור חיים יוצא דופן בו הוא מתפקד כסימביונט במעי הנמטודה וכן כאנטומופתוגן לסדרות שונות של חרקים כגון פרפראים, חיפושיות, חגבאים, זבובאים, דבוראים ותיקנים.

מחזור חיים

הנמטודה הנמצאת בדרגת infective juvenile תרה באופן פעיל אחר פונדקאי תוך חישת CO₂ שמנים אתריים המופרשים מהחרק הפונדקאי וחומרים נוספים המופרשים משורשי צמחים. הנמטודה חודרת להמוצל החרק הפונדקאי דרך הפה, האנוס, פתחי הנשימה או על ידי חדירה ישירה דרך ה exoskeleton תוך שימוש במבנה דמוי שן. בהמוצל משתחררים החיידקים הסימביונטים ממעי הנמטודה שם הם משתכפלים במהירות. הנמטודה מעבירה את החיידק מנישת גידול אחת לשנייה ומפרישה רעלן חלבוני המגן על החיידק בשלבי התבוססות ראשונים בגוף החרק ואילו החיידק מפריש מרכיבים המונעים התבססות מתחרים כגון חומרים אנטיביוטיים, nematicide ,antifungal ואף דוחי נמלים וכן מפריש החיידק פקטורים הווירולנטים לחרק המארח כגון חלבונים טוקסים ואנזימים המפרקים את גוף החרק, פוגעים באפיתל המעי ומדכאים את תגובת המערכת החיסונית וגורמים למותו המהיר תוך 24-72 שעות.

נמצא כי נמטודות בהן לא מצויים החיידקים אינן מאריכות חיים וכן אינן גורמות למות החרק הפונדקאי ובנוסף נמצא כי בהזרקת תאי חיידקים להמוצל החרק ערך ה LD₅₀ הוא 5 תאי חיידק לחרק. נתונים אלו מעידים על כך כי החיידק הוא הגורם העיקרי לתמותת החרק. לאחר חדירה להמוצל והפרשת החיידקים IJ מתנשל לדרגה רביעית של זכרים ונקבות בוגרים ואלו מתרבים ויוצרים 2-3 דורות הניזונים מהבקטריות וגוף החרק המתפרק. כאשר מאגר המזון קטן השלב המאוחר של הדרגה השנייה מפסיק ליזון כאשר הוא מכיל בגופו את החיידקים הסימביונטים, הוא מגיע לדרגת IJ מבלי להשיל את הקוטיקולה של הדרגה השנייה ויוצא מגוף החרק המת בחיפוש אחר פונדקאי חדש.

מקורות

1. Bowen, D., T. A. Rocheleau, M. Blackburn, O. Andreev, E. Golubeva, R. Bhartia, and R. H. ffrench-Constant . 1998. Insecticidal toxins from the bacterium Photorhabdus luminescens. Science 280:2129–2132.
2. P.J. Daborn et al., A single Photorhabdus gene makes caterpillars floppy (mcf) allows Escherichia coli to persist within and kill insects. 2002. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A, pp. 10742–10747.
3. Liu J, Poinar GO, and Berry RE. Control of insect pests with entomopathogenic nematodes: the impact of molecular biology and phylogenetic reconstruction. 2000. Annu. Rev. Entomol. 45: 287-306.
4. Smart, G. C. Entomopathogenic nematodes for the biological control of insects. J. Nematol 1995. 27:529–534.
5. Forst, S., B. Dowds, N. Boemare, and E. Stackebrandt. Xenorhabdus spp. and Photorhabdus spp.: bugs that kill bugs. 1997. Annu. Rev. Microbiol. 51:47-72.
6. de Doucet, M. M. A., Bertolotti, M. A., Giayetto, A. L. and Miranda M. B. Host Range, Specificity, And Virulence Of Steinernema Feltiae, Steinernema Rarum, And Heterorhabditis Bacteriophora. 1999. J Invertebr Pathol . 73: 237 – 242.
7. Ciche,. T. The biology and genome of Heterorhabditis bacteriophora. WormBook. 2007. the online review of C. elegans biology. pp 1-9.
8. Bowen, D. J. and Ensign, J. C., Purification and characterization of a high-molecular-weight insecticidal protein complex produced by the entomopathogenic bacterium Photorhabdus luminescens. 1998. Appl. Environ. Microbiol. 64: 3029–3035.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא Heterorhabditis bacteriophora בוויקישיתוף

• Heterorhabditis bacteriophora, באתר NCBI (באנגלית)
• Heterorhabditis bacteriophora, באתר האנציקלופדיה של החיים (באנגלית)
• Heterorhabditis bacteriophora, באתר GBIF (באנגלית)
• מידע באתר וורנבוק