Karakteristiska proteobakterier, subfiler, patogenes

4686
Anthony Golden

De proteobakterier De är de mest omfattande, komplexa och olika bakterierna bland prokaryota organismer. Den omfattar cirka 384 släkt och 1300 arter av gramnegativa bakterier med en cellvägg som huvudsakligen består av lipopolysackarider..

Hos människor finns proteobakterier på huden, munhålan, tungan och vaginalkanalen, förutom tarmar och avföring. Proteobakterier är en av de mest förekommande phyla i den mänskliga tarmmikrobioten.

Grupp av E. coli (Gammaproteobacteria). Av foto av Eric Erbe, digital färgläggning av Christopher Pooley, båda USDA, ARS, EMU. [Allmän domän], via Wikimedia Commons

Ökningen av de normala andelarna av bakterier i denna fylum jämfört med andra (Bacteroidetes och Firmicutes) är associerad med tarm- och extraintestinala sjukdomar, främst med en inflammatorisk fenotyp..

Proteobakterier inkluderar en mängd olika patogener, såsom släktena Brucella Y Rickettsia tillhör klassen Alphaproteobacteria, Bordetella Y Neisseria i klassen Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, Salmonella Y Yersinia av Gammaproteobacteria-klassen och slutligen, Helicobacter i klassen Epsilonproteobacteria.

Förutom patogener innefattar phylum-proteobakterierna mutualistiska arter såsom obligatoriska endosymbionter av insekter, inklusive släktena Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis Y Wigglesworthia.

Nya studier har dragit slutsatsen att symbiotiska proteobakterier har utvecklats i de flesta fall från parasitiska förfäder, vilket överensstämmer med paradigmet att bakteriella mutualists ofta utvecklas från patogener..

Artikelindex

  • 1 Allmänna egenskaper
  • 2 underfiler
    • 2.1 Alfafroteobakterier
    • 2.2 Betaproteobakterier
    • 2.3 Deltaproteobakterier
    • 2.4 Epsilonproteobakterier
  • 3 Patogenes
    • 3.1 Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)  
    • 3.2 Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)           
    • 3.3 Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)
    • 3.4 Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)
    • 3,5 Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)
  • 4 Referenser

Egenskaper allmän

Bakterierna i detta fylum är olika morfologiskt, fysiologiskt och ekologiskt. Dess namn kommer från den antika grekiska havsguden Proteus, som hade förmågan att anta många olika former, med hänvisning till den stora mångfalden av former av bakterier som samlats i denna taxa.

Cellerna kan vara i form av baciller eller kockar, med eller utan prosteca, flagellerade eller inte, och endast vissa arter kan bilda fruktkroppar. De kan vara näringsmässigt fototrofa, heterotrofa och kemolitotrofa.

Underfiler

Baserat på fylogenetisk analys av 16S rRNA-genen delas proteobakterierna i 6 klasser: Alfaproteobakterier, Betaproteobakterier, Gammaproteobakterier, Deltaproteobakterier, Epsilonproteobakterier och Zetaproteobakterier.

Alla klasser är monofyletiska, förutom gammaproteobakterier som är parafyletiska med Betaproteobacteria.

Alphaproteobacteria

Klassen Alphaproteobacteria innehåller 13 ordningar av bakterier. De kan anta olika morfologier som förföljda, stjärnklara och spiralformade. De kan också bilda stjälkar och knoppar, vilket gör att de kan öka förhållandet mellan yta och volym, så att de kan överleva i miljöer med få näringsämnen..

Alfafroteobakterier uppvisar en stor mångfald av metaboliska strategier såsom fotosyntes, kvävefixering, ammoniakoxidation och metylotrofi. De vanligaste marina cellulära organismerna ingår i denna grupp..

Många arter av denna klass av bakterier tenderar att anta en intracellulär livsstil som mutualists av växter eller patogener av växter eller djur, såsom Rhizobim, att det bildas med rötterna till vissa växter eller Wolbachia, vanlig myggparasit.

Alphaproteobacteria har också associerats med den förfädersgrupp som gav upphov till mitokondrier, Rickettsiales. Andra genrer, till exempel Rickettsia, de är patogener.

Betaproteobakterier

Betaproteobakterier består av 14 ordningar av bakterier som presenterar en mångfald av former och metabolismer. De kan vara strikta eller fakultativa aeroba.

Vissa arter kan vara kemoautotrofa, såsom släktet Nitrosomonas, vilket är ammoniakoxidationsmedel. Andra är fototrofa som Rhodocyclus Y Rubrivivax, som använder ljus som en energikälla.

Betaproteobakterier ingriper i kvävefixering genom ammoniumoxidation och producerar nitrit, en mycket viktig förening inom växtfysiologi..

Andra arter kan vara patogena inom denna grupp, såsom Neisseriaceae (som orsakar gonorré och hjärnhinneinflammation), Ralstonia, en växtpatogen från nattskuggan (tomat, potatis) och Burkholderia glumae, som orsakar skador på panelen vid risodling.

Deltaproteobakterier

Deltaproteobakterier grupperar 7 beställningar av gramnegativa bakterier. De är anaeroba och isoleras vanligen i sediment av sjöar, träsk och havsbottnar. De är sulfatreducerande medel och deltar i den naturliga svavelcykeln.

Denna klass inkluderar bakterier som föregår andra bakterier, såsom släktarter Bdellovibrio och Myxococcus. Myxobakterier avger sporer och grupperas i flercelliga fruktkroppar, i miljöer med begränsad mat. Dessa utgör den mest komplexa gruppen av bakterier

Epsilonproteobakterier

Epsilonproteobakterierna innehåller endast en ordning med gramnegativa bakterier. De är formade som tunna spiralformade eller böjda stänger. Vissa arter är symbioner i matsmältningskanalen hos djur, andra är parasiter i magen (Helicobacter spp.) eller tolvfingertarmen (Campylobacter spp.).

Bakterier i denna grupp bor i mikroaerofila eller anaeroba miljöer, såsom hydrotermiska ventiler i havet. De är kemolitotrofa, eftersom de får sin energi från oxidationen av reducerat svavel eller väte kopplat till reduktionen av nitrat eller syre. Andra är autotrofa och använder den omvända Krebs-cykeln för att fixera koldioxid i biomassa..

Patogeni

Eftersom proteobakterier är bakterierna med det största antalet arter och de mest komplexa och olika, innehåller den en mängd olika patogener.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Dessa bakterier utsöndras i avföringen från infekterade djur och kan överleva i miljön i upp till tre dagar..

E coli koloniserar en ny värd genom fekal-oral väg, genom intag av rå mat eller förorenat vatten, vidhäftar till tarmceller och orsakar diarré hos drabbade människor.

Fekala bakterier kan kolonisera urinröret och spridas genom urinvägarna till urinblåsan och njurarna eller prostata hos män och orsaka urinvägsinfektion..

När en specifik stam av E coli, som innehåller ett kapselantigen som kallas K1, koloniserar nyfödda tarmar, genom den förorenade moderns vagina, bakteriemi uppstår, vilket leder till neonatal meningit.

I sällsynta fall är virulenta stammar också ansvariga för hemolytisk-uremiskt syndrom, peritonit, mastit, septikemi och lunginflammation..

Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

En gång S. enterica den går in i en ny värd och börjar sin infektionscykel genom lymfoidvävnad. Bakterierna fäster vid tarmepitelcellerna i ileum och M-cellerna, vilket i dem inducerar en omläggning av deras cytoskelett som utlöser bildandet av stora krusningar på ytan som möjliggör icke-selektiv endocytos, för vilken bakterierna lyckas komma in i cellen..

likaså, Salmonella producerar cytotoxiska effekter som förstör M-celler och inducerar apoptos i aktiverade makrofager och fagocytos i icke-aktiverade makrofager, för vilka de transporteras till levern och mjälten, där de multiplicerar.

I människor S. enterica kan orsaka två sjukdomar: tyfus, orsakad av S. enterica sub. enterisk Paratyphi-serotyper eller salmonellos orsakade av andra serotyper.

Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

De flesta infektioner av Vibrio De är associerade med gastroenterit, men kan också infektera öppna sår och orsaka septikemi. Dessa bakterier kan bäras av marina djur och deras intag orsakar dödliga infektioner hos människor..

Y. kolera (det orsakande medlet av kolera) överförs vanligtvis av förorenat vatten. Andra patogena arter såsom V. parahaemolyticus Y V. vulnificus överförs av förorenad mat, vanligtvis förknippad med konsumtion av underkokt skaldjur.

Groddar V. vulnificus de är dödliga och förekommer ofta i heta klimat. Efter orkanen Katrina i New Orleans inträffade ett utbrott av denna art.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Vissa arter av Helicobacter De lever i övre mag-tarmkanalen och i levern hos däggdjur och vissa fåglar. Vissa stammar av dessa bakterier är patogena för människor och är starkt associerade med magsår, kronisk gastrit, duodenit och magcancer..

Arten av släktet Helicobacter kan trivas i magsäcken hos ett däggdjur och producera stora mängder ureas, vilket lokalt höjer pH från 2 till 6 eller 7, vilket gör det till ett mer kompatibelt medium.

Y. pylori, smittar upp till 50% av den mänskliga befolkningen. Det finns i slem, på epitelns inre yta och ibland inuti magens epitelceller.

Kolonisering av magen genom H. pylori kan leda till kronisk gastrit, en inflammation i magslemhinnan vid infektionsstället.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

Könet Yersinia omfattar 11 arter, varav endast Y. pestis, Y. pseudotuberculosis och vissa stammar av Y. enterocolitica är av patogen betydelse för människor och vissa varmblodiga djur.

Y. pestis det är det orsakande medlet för lung-, septikemisk och bubonisk pest. Typ av pest beror på infektionsformen, antingen genom bett av infekterade loppor (bubonisk pest och septikemisk pest) eller från person till person genom hosta, kräkningar och nysningar, när sjukdomen har utvecklats till lungform. (Lung eller lungpest).

Pneumonisk pest uppstår när bakterier infekterar lungorna, medan bubonisk pest uppstår när bakterier kommer in i kroppen genom huden från en loppbett och reser genom lymfkärlen till en lymfkörtel och orsakar inflammation. Slutligen uppstår septikemisk pest på grund av blodinfektion efter bett av infekterade loppor

Y. pseudotuberculosis Det förvärvas genom kontakt med infekterade djur eller genom att konsumera förorenad mat och vatten. Det är orsaken till en tuberkulosliknande sjukdom som kallas scharlakansfeber, som drabbar lymfkörtlarna. Kan orsaka lokal vävnadsnekros, granulom i mjälte, lever och lymfkörtlar.

Infektioner av Y. enterocolitica de förekommer i allmänhet från konsumtion av underkokt fläsk eller från förorenat vatten, kött eller mjölk. Akuta infektioner leder i allmänhet till självbegränsad enterokolit eller terminal ileit och adenit hos människor. Symtom kan inkludera vattnig eller blodig diarré och feber, som liknar blindtarmsinflammation eller salmonellos eller shigellos.

Referenser

  1. Garrity, G.m., Bell, J.A., & Lilburn, T.G. (2004). Taxonomisk översikt av Prokariotes. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, andra upplagan. Springer-Verlag, New York.
  2. Rizzatti, G., Lopetuso, L. R., Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Proteobacteria: A Common Factor in Human Diseases. Biomed Research International, 2017: 9351507.
  3. Sachs, J.L., Skophammer, R.G., Nidhanjali Bansal & Stajich, J.E. (2013). Evolutionärt ursprung och diversifiering av proteobakteriella mutualister. Proceedings of the Royal Society, 281: 20132146.
  4. Euzéby, J.P. (1997). Lista över bakterienamn med stående i nomenklaturen: en mapp tillgänglig på Internet. International Journal of Systematic Bacteriology 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Hämtad den 7 oktober 2018.
  5. Kelly P. Williams, K.P., Sobral, B.W. och Dickerman A.W. (2007). Ett robust artträd för Alphaproteobacteria. Journal of Bacterology, 189 (13): 4578-4586.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.