Karakteristiska proteobakterier, taxonomi, subfilos, patogenes



den proteobakterier De är de mest omfattande, komplexa och olika bakterierna i bland prokaryota organismer. Den omfattar ca 384 genera och 1300 arter av gram-negativa bakterier med en cellvägg som huvudsakligen bildas av lipopolysackarider.

Hos människa finns proteobakterier närvarande i huden, munhålan, tungan och vaginalen, liksom tarm och pall. Proteobakterier är en av de mest omfattande phyla i den mänskliga tarmmikrobioten.

Ökningen i normala proportioner av bakterier från denna kant över andra (Firmicutes och Bacteroidetes) är associerad med intestinala och extraintestinala sjukdomar, främst med en inflammatorisk fenotyp.

Ett stort antal patogener ingår i Proteobacteria, såsom släktet Brucella och Rickettsia som tillhör klassen Alphaproteobacteria, Bordetella och Neisseria av klassen Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, salmonella och Yersinia av klassen Gammaproteobacteria och slutligen, Helicobacter av klassen Epsilonproteobacteria.

Förutom patogener innefattar proteobakterierna phylum mutualistiska arter såsom bindande endosymbioner av insekter, inklusive genera Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis och Wigglesworthia.

Nyligen genomförda studier har kommit fram till att symbionter proteobakterier har utvecklats i de flesta fall från förfäder parasiter, i överensstämmelse med paradigm som bakterie mutualistisk ofta utvecklas från patogener.

index

  • 1 Allmänna egenskaper
  • 2 subfiler
    • 2.1 Alfaproteobakterier
    • 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

särdrag allmänna

Bakterierna i denna filum är olika morfologiskt, fysiologiskt och ekologiskt. Dess namn är härledd från den antika grekiska guden till havet Proteus, som hade förmågan att ta många olika former, anspelar på den stora mångfalden av former av bakterier samlas i denna taxa.

Cellerna kan vara i form av baciller eller kocker, med eller utan prosteca, flagellerade eller ej, och endast vissa arter kan bilda fruktkroppar. De kan vara fototrofisk, heterotrofisk och kemolitotropisk näring.

subphyla

Baserat på fylogenetisk analys av 16S rRNA, är proteobakterier kanten uppdelad i 6 slag: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, epsilonproteobacteria och zetaproteobacteria.

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

Alfaproteobacteria

Alfaproteobacteria-klassen innehåller 13 order av bakterier. De kan anta olika morfologier som trakasserad, stellat och spiral. De kan också bilda stammar och knoppar, vilket gör det möjligt för dem att öka deras ytvolymförhållande, så att de kan överleva i miljöer med få näringsämnen.

Alfaproteobakterierna uppvisar en stor mångfald metaboliska strategier som fotosyntes, kvävefixering, ammoniakoxidation och metylotrofi. Denna grupp innehåller de mest omfattande marina cellorganismerna.

Många arter av denna klass av bakterier antar vanligtvis en intracellulär livsstil som växtföreningar eller växt- eller djurpatogener, såsom Rhizobim, som bildas med rötter av vissa växtarter eller Wolbachia, vanlig mygg parasit.

Alfaproteobacteria har också associerats med den förfäderliga gruppen som gav upphov till mitokondrier, rickettsial. Andra genrer, till exempel Rickettsia, de är patogena.

Betaproteobacteria

Betaproteobakterierna bildas av 14 order av bakterier som presenterar mångfald av former och metabolismer. De kan vara stränga eller frivilliga aeroba.

Vissa arter kan vara kemoautotrofa, som kön Nitrosomonas, vilket är en ammoniakoxidant. Andra är fototrofer som Rhodocyclus och Rubrivivax, som använder ljus som en energikälla.

Betaproteobakterierna ingriper vid fixering av kväve, genom oxidation av ammonium, som producerar nitrit, en mycket viktig förening i växtfysiologi.

Andra arter kan vara patogena inom denna grupp, såsom Neisseriaceae (som producerar gonorré och meningit). Ralstonia, en vegetabilisk patogen av Solanaceae (tomat, potatis) och Burkholderia glumae, vilket orsakar skada på panikel i risodling.

Deltaproteobacteria

Deltaproteobacteria grupp sju order av gram-negativa bakterier. De är anaeroba och är vanligtvis isolerade i sediment av sjöar, träsk och havsängar. De är sulfatreduktionsmedel och deltar i den naturliga svavelcykeln.

Denna klass innehåller rovbakterier från andra bakterier, såsom genera Bdellovibrio och Myxococcus. Myxobakterier avge sporer och är grupperade i flercelliga fruktkroppar, i miljöer med begränsad mat. Dessa utgör den mest komplexa gruppen bakterier

epsilonproteobacteria

Epsilonproteobakterierna innefattar endast en ordning av gram-negativa bakterier. De är formade som tunna spiralformade eller krökta stänger. Vissa arter är symbionter i matsmältningsorganet hos djur, andra är parasiter i magen (Helicobacter spp.) eller tolvfingertarmen (Campylobacter spp.).

Bakterier i denna grupp bevarar mikroaerofila eller anaeroba miljöer, såsom djuphavshydrotermiska ventiler. De är kemolitotrofa, eftersom de härleder sin energi från oxidation av reducerad svavel eller väte kopplad till reduktionen av nitrat eller syre. Andra är autotrofa och använder omvänd Krebs-cykeln för att fixa koldioxid i biomassan.

pathogeny

Eftersom proteobakterier är kanten av bakterier med det största antalet arter och mest komplexa och mångsidiga, innefattar detta ett stort antal patogener.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

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

E. coli koloniserar en ny värd genom den fekal-orala vägen, genom intag av rå eller förorenat vatten, som ansluter sig till tarmceller och orsakar diarré hos drabbade individer.

Fekala bakterier kan kolonisera urinröret och spridas genom urinvägarna till blåsan och njurarna eller prostata hos män, vilket orsakar urinvägsinfektion.

När en specifik stam av E. coli, som innehåller ett kapselt antigen som kallas K1, koloniserar tarmarna hos den nyfödda, genom den smittade moderens vagina, uppträder en bakteremi, vilket leder till neonatal meningit.

I mer sällsynta fall är de virulenta stammarna också ansvariga för hemolytisk-uræmiskt syndrom, peritonit, mastit, septikemi och lunginflammation.

salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

en gång S. enterica går in i en ny värd börjar sin infektionscykel genom lymfoidvävnaden. Bakterier vidhäftar till intestinala epitelceller i ileum och M-celler, inducering av dem en omlagring av cytoskelettet utlöser bildandet av stora vågformationer i ytan tillåter den icke-selektiva endocytos, genom vilken bakterier kan komma in i cellen.

också, salmonella cytotoxiska effekter förstöra M-celler och inducera apoptos i aktiverade makrofager och fagocytos i makrofager inte aktiverad, så de transporteras till levern och mjälten, där de förökar.

Hos människor S. enterica kan orsaka två sjukdomar: tyfus, orsakad av S. enterica sub. enterica Paratyphi serotyper eller salmonellos producerad av andra serotyper.

Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

Majoriteten av infektioner på grund av Vibrio de är förknippade med gastroenterit, men de kan även infektera öppna sår och orsaka septikemi. Dessa bakterier kan transporteras av marina djur och deras intag orsakar dödliga infektioner hos människor.

Y. cholerae (orsakssambandet till kolera) överförs vanligtvis via förorenat vatten. Andra patogena arter som V. parahaemolyticus och V. vulnificus överförs av förorenad mat, i allmänhet associerad med konsumtionen av underkokt skaldjur.

Utbrottet av V. vulnificus De är dödliga och förekommer ofta i varma klimat. Efter orkanen Katrina i New Orleans inträffade ett utbrott av denna art.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Vissa arter av Helicobacter de bor i övre mag-tarmkanalen och i lever av däggdjur och några fågelar. Vissa stammar av dessa bakterier är patogena mot människor och är starkt associerade med peptiska sår, kronisk gastrit, duodenit och magkreft..

Arten av släktet Helicobacter de kan trivas i ett däggdjurs mag och producerar stora mängder ureas, vilket lokalt höjer pH från 2 till 6 eller 7, vilket gör det till ett mer kompatibelt medium.

Y. pylori, den infekterar upp till 50% av den mänskliga befolkningen. Det finns i slem, på epitelens inre yta, och ibland i mitten av epitelcellerna i magen..

Kolonisering av magen med H. pylori kan orsaka kronisk gastrit, inflammation i magen på infektionsplatsen.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

Kön 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 orsakssambandet till pneumonisk, septikemisk och bubonisk pest. Den typ av pesten beror på formen av infektion, antingen genom bett av infekterade loppor (böld och septicemic pest) eller från person till person genom hosta, kräkning och nysningar, när sjukdomen har framskridit till den lungformen (lung- eller pneumonisk pest).

Lungpest uppstår när bakterier infekterar lungorna, medan böldpest uppstår när bakterier kommer in i kroppen via huden genom bett av loppor och färdas genom lymfkärlen till lymfkörtlarna, som orsakar inflammation. Slutligen uppträder septikemisk pest på grund av blodinfektion, efter bett av smittade loppor.

Y. pseudotuberculosis Det förvärvas genom kontakt med infekterade djur eller genom konsumtion av förorenad mat och vatten. Det är orsaken till en sjukdom som liknar tuberkulos, kallad skarlet feber, som påverkar lymfkörtlarna. Det kan producera lokaliserad vävnadsnekros, granulom i mjälten, lever och lymfkörtlar.

Infektioner av Y. enterocolitica de uppträder vanligen från otillräckligt kokt fläsk eller från förorenat vatten, kött eller mjölk. Akuta infektioner leder vanligtvis till fullständig självbegränsande kolit eller terminal ileit och adenit hos människor. Symtom kan innefatta vattnig eller blodig diarré och feber, som liknar appendicit eller salmonellos eller shigellos.

referenser

  1. Garrity, G., Bell, J. A., & Lilburn, T.G. (2004). Taxonomisk översikt av prokarioter. 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: En gemensam faktor i 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. Förlopp av Royal Society, 281: 20132146.
  4. Euzéby, J.P. (1997). Lista över bakterienamn med status i nomenklaturen: en mapp som finns 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). En robust art Trä för Alphaproteobacteria. Journal of Bacterology, 189 (13): 4578-4586.