粘液細菌

粘液細菌(ねんえきさいきん、MyxobacteriaやMyxococcalesとも呼ばれます)は、主に土壌に生息するグラム陰性の真正細菌グループです。

これらの細菌は、単独ではなく集団で行動する多細胞的な側面を持ち合わせています。生育には酸素と有機物を必要とする好気従属栄養性であり、鞭毛を持たず、表面を滑るように移動します。特に注目すべきはその高度な社会性で、多数の細胞が連携し、他の細菌や植物の遺骸などを集団で捕獲・分解します。この捕食活動のために、標的となる微生物の細胞壁やタンパク質を分解する様々な種類の酵素、いわゆる溶菌酵素(プロテアーゼやグルカナーゼなど)を分泌します。

粘液細菌の増殖は環境によって異なります。栄養が豊富な状況では、他の多くの細菌と同様に単純な二分裂によって増殖します。しかし、栄養不足(飢餓状態)になったり、個体密度が高まったり、光などの刺激を受けたりすると、彼らは劇的な変化を遂げます。数万から最大で100万もの細胞が一箇所に集合し、高さ0.1〜0.5ミリメートルほどの肉眼で見える構造物、すなわち子実体(フルーツボディ)を形成します。この子実体内部では、一部の細胞が耐久性の高い粘液胞子(ミキソスポア)へと分化します。子実体の色や形は種によって多様な特徴を示し、この形態で粘液胞子は極めて長い期間、時には数十年もの間、過酷な環境下で生存し続けることができます。そして、再び栄養条件が改善されると、子実体から粘液胞子が放出され、活動的な栄養細胞に戻って増殖を開始します。このような集団での行動や、環境に応じた形態変化、特に子実体を形成する生活環は、真核生物である細胞性粘菌のそれと多くの類似点を持っています。

コロニーの最前線では、粘液細菌の移動様式に興味深い二面性が観察されます。一つは集団で連携して動く「社会性移動(S-motility)」で、これはまるでアリの行列のように多数の細胞が協調して進みます。もう一つは、単独で探索するように動く「冒険心移動(A-motility)」です。これらの異なる移動様式を使い分けることで、効率的な探索や捕食活動を行っていると考えられています。

粘液細菌の中でも、特に代表的な種であるMyxococcus xanthusは分子生物学的に詳細な研究が進んでいます。この研究過程で、医薬品開発などにも繋がる可能性を秘めた生理活性物質がいくつか発見されています。また、粘液細菌ゲノムサイズは、他の多くの原核生物と比較して非常に大きいことが特徴です。一般的に900万塩基対(bp)を超えるものが多く、これは解析が完了している原核生物の中では最大級の規模です。さらに驚異的な例として、2014年に報告されたMinicystis roseaは、1604万塩基対を超えるゲノムを持ち、これは一般的な真核生物である出芽酵母の約1200万塩基対をも上回ります。遺伝子の数を示すORF(Open Reading Frame)の数も膨大で、Minicystis roseaでは14,018箇所が確認されており、これは出芽酵母の倍以上であり、動物であるキイロショウジョウバエの遺伝子数(約13,931箇所)さえ凌駕しています。この巨大なゲノムは、彼らの複雑な社会性や生活環、多様な代謝能力を支えていると考えられています。

粘液細菌は、遺伝子情報などに基づいていくつかのグループに分類されています。主なものとして、以下の亜目があります。

シストバクター亜目(Cystobacterineae)
ソランギウム亜目(Sorangiineae)
* ナンノシスティス亜目(Nannocystineae)

それぞれの亜目には、シストバクター科、ミクソコックス科、ポリアンギウム科、パセリキュスティス科、サンダラキナキヌス科、ナンノシスティス科、ハリアンギウム科、コフレリア科といった科が属しています。

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