Higher order Taxa
Species
Serratia marcescens
Description and Significance
Serratia marcescens is a motile,short rod-shaped, Gram-negative, facultative anaerobe bacterium, classified as an opportunistic pathogen., 1819年にイタリアのパドヴァでバルトロメオ-ビジオによって発見された。 ビジオはイタリアの物理学者セラティアに敬意を表してセラティア属を命名し、種名にはラテン語で腐敗を意味するマルセスケンスを選んだ。 Serratia marcescensは最初に無害（非病原性）であると考えられていました。 赤色色素形成を作り出す機能が原因でそれはマーカーとして1906年に細菌の活動か伝達をたどるために最初に使用されました。 それは米国政府が細菌の原因が明らかにされたSerratia marcescensおよび有害な影響と実験した1950年代後半までなかった。, 生物兵器が風流によって伝達される可能性を決定するためにＳｅｒｒａｔｉａ ｍａｒｃｅｓｃｅｎｓを用いた研究を行った。 有名な”シースプレー作戦”では、米軍はSerratia marcescensで風船を満たし、サンフランシスコ上空でそれらを爆発させました。 Serratia marcescensは顔料の生産が容易に追跡された原因であったので選ばれました。 しかし、実験が行われた直後に、この地域で報告された肺炎および尿路感染症の数が増加した。, Serratia marcescensは1960年代にヒト病原体として分類されましたが、科学者は1970年代まで細菌トレーサーとしてそれを使用していました。
最適には、Serratia marcescensは37℃で成長しますが、5-40℃の範囲の温度で成長することができます彼らは5-9の範囲のpHレベルで成長します。 Serratia marcescensは、prodigiosinと呼ばれる赤い色素沈着でよく知られています。 プロディジオシンは三つのピロール環からなり、37℃ではなく30℃以下の温度で生成する。, 赤色色素の生産はすべての株に存在するわけではありませんが、存在する株には血液に似ている可能性があります。 これと、Serratia marcescensが湿った場所に保存されているパンと聖体拝領ウェハーで典型的に成長するという事実は、科学者たちに、transubstantiation奇跡（キリストの体と血へのパンの変換）の可能な説明としてSerratia汚染を示唆するように導いた。 例えば、ボルセーナの奇跡の物語は、1263年に、奉献されたホストにキリストの存在に疑問を持つ司祭がボルセーナ大聖堂でミサを主宰したと述べています。, 奉献の言葉を話した後、血は奉献されたホストから彼の手と祭壇の上に滴り始めました。 このイベントは、バチカンの壁にラファエロによって描かれました。
ゲノム構造
Serratia marcescens株Db11のゲノムは、センターd’Immunologie de Marseille LuminyのJonathan Ewbank博士のコラボレーションでSanger Instituteによって配列決定されました。 完成したゲノムは、5,113,802bpの単一の環状染色体からなり、g+C含量は59.51％である。,
細胞構造と代謝
Serratia marcescensは短くて棒状です。 それは通性嫌気性菌であり、酸素の存在下（好気性）または酸素の非存在下（嫌気性）のいずれかで成長することができることを意味する。 主にそれはエネルギーを集める手段として発酵を使用し、活性酸素種からそれを保護する酵素（スーパーオキシドジスムターゼ、カタラーゼまたは過酸化物）を有し、酸素化された環境で生活することを可能にする。 Serratia marcescensはグラム陰性細菌です。, グラム陰性細菌は、外膜によって囲まれたペプチドグリカンの単層で作られた薄い細胞壁を有する。 外膜にはリポ多糖（LPS）があり、これはグルコサミンリン酸二量体に結合した脂肪酸からなる特別な種類のリン脂質である。 一つのグルコサミンは、O多糖類に伸びるコア多糖類に結合しています。 外膜はまた、栄養素の取り込みおよび毒素の排除を調節する手段としても機能する。 エンベロープ層に見られるタンパク質の細孔および輸送体は、選択性が異なる。,
Serratia marcescensは運動性であり、いくつかの異なる手段で移動する。 単一のSerratia marcescens細菌は、その鞭毛を使用して泳ぐことができます。 グループとして、彼らはより低い濃度の寒天で一緒に群がることができます（0。5-0.8%) . 群れの細胞は5-30µmから長さが及ぶことができ、非常に鞭毛があり、nonseptatedです。 Serratia marcescensは、水泳細胞あたり約100–1000鞭毛を持っています。 Serratia marcescensはまた、バイオフィルム（分泌された粘液質のマトリックスからなる複雑な構造）を形成することができ、それらが包まれる保護コーティングを形成する。,
カゼインの加水分解は一般的な形質ではなく、したがって、腸内細菌科およびシュードモナス科の438株からのSerratia marcescensの分化に有用である。 Serratia marcescensにカゼインを破壊する再生可能な機能がありミルクの寒天の版の清算を作り出す。 カゼインはチーズおよびある特定のプラスチックの基礎を形作るミルクから沈殿する蛋白質です。 Serratia marcescensは、カゼイン中のペプチド結合（CO-NH）を分解するためにプロテアーゼと呼ばれる細胞外酵素を使用する。, 同様に、ゼラチナーゼと呼ばれる細胞外酵素は、トリプトファンを欠いている不完全なタンパク質であるゼラチンを分解する。 ゼラチンの加水分解は個々のアミノ酸に蛋白質を変形させ、別の方法で固体であるとき冷たい条件で溶かします（25°cの下で）。
研究室でSerratia marcescensを同定するのに役立つ他の生化学的検査があります。 それは2、3-butanediolおよびエタノールの生産によるメチルの赤いテストのために否定的、acetoinにピルビン酸塩を変える有機体の機能を示すVoges-Proskauerテストのため, Serratia marcescensはラクトースの酸生産のために否定的、肯定的なブドウ糖およびスクロース（ガスの生産と）発酵です。 硝酸塩テストは硝酸塩が酸素よりもむしろ最終的な電子アクセプターとして一般に使用されるので肯定的です。 Serratia marcescensによってクエン酸塩（肯定的なテスト）がピルビン酸を作り出すのに使用されています。 それはアミノ酸からのcarboxylグループの取り外しのデカルボキシラーゼのために肯定的で、アミンおよび二酸化炭素を作り出します。Serratia marcescensが知られている赤色色素沈着（prodigiosin）は区別の要因である場合もありますが、ある緊張にだけあります。, これがなぜであるかは正確には分かっていませんが、それは厳密に調節された遺伝子産物であると仮定されています。 Prodigiosinは体の免疫系（抗体およびT細胞）を引き起こす可能性があるため、人体に生息するSerratia marcescensはprodigiosinの合成を制限し、宿主の免疫系による検出を逃れる可能性が 多くの株は、それをまったく生産する能力を失っているようです。
エコロジー
Serratia marcescensはユビキタスです。 それは土、水、植物および動物に一般にあります。, それは貧しい塩素処理による未発達の国の非飲料水に広くあります。 この微生物は実験室のペトリの版の汚染に責任がある共通の代理店でまたパンで育つためにあります。 S.marcescensは病原性のある微生物であるが、文書化された伝染の多数が起こる病院で見つけられるそれらのようなimmunocompromised個人とそうだけあります。, この微生物の伝達様式は、直接接触によるか、またはカテーテル、液滴、生理食塩水洗浄溶液、および無菌であると考えられる他の溶液のいずれかによる。
病理学
Serratia marcescensは、院内感染を引き起こす日和見病原体である。 それはペニシリンおよびampicillinのような細菌感染を、扱うのに伝統的に使用される多くの抗生物質に対して抵抗力があります。, これはSerratia marcescensの特徴すべてが原因です;グラム陰性細菌として独特な膜(LPS)、好気性および嫌気性条件で存続する機能および運動性。 ほとんどの株は、プラスミド上にR因子（抗生物質耐性をコードする遺伝子）が存在するため、いくつかの抗生物質に耐性があります。Serratia marcescensに関連する多くの疾患があります：敗血症、菌血症、髄膜炎および脳膿瘍、尿路感染症、骨髄炎、眼感染症および心内膜炎。, Serratia marcescensが引き起こす病気の広い範囲のために、原因の症状または原因を決定するものはありません。 作り出されるbiofilmsはボディで一般に病原性である。
また、細胞構造で述べたように、LPS層はグラム陰性バテリアの外膜に付着している。 LPSは内毒素（病原体がそのまま残る限り無害である細胞の部品）として機能します。 LPSの放出は、宿主防御を過度に刺激し、それらを致命的な内毒性ショックを受けさせるであろう。, したがって、LPSの存在は、宿主の細胞を死滅させることなくSerratia marcescensを殺すことを困難にする。
抗生物質のいくつかはSerratia marcescensに対して有効であると証明しました細胞壁の統合の禁止によって細菌を殺すantipseudomonalのベータラクタムの抗生物質です。 それらがpseudomonasを殺すのに開発され、使用されたけれどもまたSerratia marcescensおよび他の密接に関連のグラム陰性細菌に対して有効証明しました。 この生物の問題のある性質の一部は、任意の表面を植民地化する能力である。, 例えば、Serratia marcescensは、角膜scr爬およびコンタクトレンズの両方に見られる最も一般的な生物として同定されている。 しかし、polyquaternium-1（コンタクトレンズ消毒液で商業的に使用される殺生物剤）は、Serratia marcescensの細胞質膜に対して活性であることが見出されている。
R-因子
S.marcescensには、特定のタイプのプラスミドであるこれらのR-因子が含まれており、異なるタイプの抗菌剤に対する耐性を付与する一つ以上,様々な薬物に対するセラチアの耐性に対するR因子の寄与は、1969年までさかのぼって研究されている。 本研究では、その22複数の耐strians、21日が振替の一部の抵抗です。 この研究はまた、薬剤耐性が腸内細菌科の他の一般的に単離されたメンバーよりもセラチアにおいてはるかに一般的であることを示した。, また、R因子は、かつて特定の薬物に感受性であった株に対する薬物耐性を媒介するだけでなく、それはさらに、株がすでに以前に耐性であった薬物に対するさらなる耐性を付与することが分かった。 それ以来、他の実験では、Serratia marcescensにおけるR因子の移動系は温度に敏感であり、系統発生的により密接に関連していることが判明した生物間で起こる可能性
流出ポンプ
Sだけでなく、, marcescensに特定の薬剤耐性のための遺伝子を符号化するR要因がありますが、また更に微生物に致命的であるかもしれない毒素を取除く洗練された流出 具体的には、SdeXYは、S.marcescensで見つかったRND（抵抗結節-細胞分裂）ファミリーに属する最初の多剤排出ポンプでした。 Ｓｄｅｙ遺伝子はＲＮＤファミリーのメンバーであり，Ｓｄｅｘは膜融合タンパク質のメンバーであることが分かった。, これらのタンパク質が正常に働くと、エリスロマイシン、テトラサイクリン、ノルフロキサシン、塩化ベンザルコニウム、臭化エチジウム、アクリフラビン、ローダミン6Gに対する感受性が低下する（参照4）。 他の流出ポンプはまたSdeAB RNDポンプおよびSdeCDE RNDポンプのような分類された。 前者は広い基質特異性を持ち，後者は膜融合蛋白質（ＭＦＰ）と二つの異なるＲＮＤトランスポータ（ＳｄｅｄとＳｄｅｅ）からなる。
この微生物に見られる別のタイプの多剤排出ポンプは、SmdABと呼ばれるABC型排出ポンプである。, SmdAおよびSmdB遺伝子の両方が存在しなければならず、耐性に必要である。
現在の研究
ある最近の研究では、Serratia marcescensost3が癌治療に重要な影響を与える可能性のあるmampdm((2,2′-dipyrrylmethene))と呼ばれる新規prodigiosinを産生することを示唆している。 この赤色色素は癌細胞株において選択的な細胞傷害活性を示したが，対照的に非悪性細胞に対する毒性の低下を示した。 彼らはSerratia marcescensost3が抗癌性の混合物を開発するのに源として一度に使用されるかもしれないという結論に達しました。,
別の研究は、Serratia marcescens株NCTC10211が胃潰瘍の原因物質であるH.pyloriの増殖を阻害するプロバイオティクスとして役立つ可能性があることを示唆している。 いくつかの異なる種および細菌株を調べると、Serratia marcescens株NCTC10211は、異なるHp株を接種したときに顕著な阻害ゾーンを明らかにした。Ｈｐ増殖の阻害に関与する成分および／または機構は、依然として十分に理解されていない。 それらがHp療法に使用され得るように、阻害物質を単離および特徴付けるためには、さらなる研究が必要である。, Serratia marcescensが細菌活性を有するのか、Hpの生理学および形態の変化を促進するのかはほとんど不明である。
Serratia marcescensは、細胞外酵素（産生するユニークな能力を有する28）。 いくつかのそのような酵素は、主に真菌細胞壁を含む物質であるキチンを分解する能力を有することが示されている（28）。 これらのキチン分解酵素は、作物だけでなく、発酵細菌へのキチン分解酵素のためのこれらの遺伝子の導入などの可能な産業および農業用途を有することができる(28)。, ヌクレオチド配列のタンパク質修飾のさらなる研究は、このように真菌感染に対する感受性の植物や発酵細菌のための保護メカニズムを提供し、キチン産生遺伝子の発現を改善することができます(28)。
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