Karakteristiske proteobakterier, taksonomi, subfilos, patogenese



den Proteobacteria de er de mest omfattende, komplekse og varierte fylt av bakterier blant prokaryote organismer. Den består av ca 384 genera og 1300 arter av gram-negative bakterier med en cellevegg dannet hovedsakelig av lipopolysakkarider.

Hos mennesker er proteobakterier tilstede i huden, munnhulen, tungen og vaginalen, så vel som tarm og avføring. Proteobakterier er en av de mest omfattende phyla i menneskets intestinale mikrobiota.

Økningen i normale mengder av bakterier fra denne kanten over andre (firmicutes og bacteroidetes) er forbundet med intestinal og extraintestinal sykdommer, først og fremst med en inflammatorisk fenotype.

Et stort utvalg av patogener er inkludert i Proteobacteria, som for eksempel generaen Brucella og Rickettsia som tilhører klassen Alphaproteobacteria, Bordetella og Neisseria av klassen Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, Salmonella og Yersinia av Gammaproteobacteria-klassen og til slutt, Helicobacter av klassen Epsilonproteobacteria.

I tillegg til patogener, omfatter proteobakteriene fylylen mutualistiske arter som for eksempel bindende endosymbioner av insekter, inkludert genera Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis og Wigglesworthia.

Nyere studier har konkludert med at symbionter Proteobacteria har utviklet seg i de fleste tilfeller fra forfedre parasitter, i samsvar med paradigmet som bakteriell mutualistic ofte utvikle seg fra patogener.

index

  • 1 Generelle egenskaper
  • 2 subfiler
    • 2.1 Alfaproteobakterier
    • 2.2 Betaproteobakterier
    • 2.3 Deltaproteobakterier
    • 2,4 Epsilonproteobakterier
  • 3 patogenese
    • 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 referanser

funksjoner general

Bakteriene i denne fylum er mangfoldig morfologisk, fysiologisk og økologisk. Navnet er hentet fra den gamle greske guden av havet Proteus, hvem hadde kapasitet til å påta seg mange forskjellige former, som viser til det store mangfoldet av bakterier som er samlet i denne taxa.

Cellene kan være i form av baciller eller kokker, med eller uten prosteca, flagellated eller ikke, og bare noen arter kan danne fruktlegemer. De kan være fototrofisk, heterotrofisk og kjemolitotropisk ernæring.

subphyla

Basert på fylogenetisk analyse av 16S rRNA er den Proteobacteria kant delt inn i 6 typer: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, epsilonproteobacteria og zetaproteobacteria.

Alle klasser er monofyletiske, bortsett fra gammaproteobakterier som er parapyletiske med Betaproteobacteria.

Alfaproteobacteria

Alfaproteobacteria-klassen inneholder 13 ordrer av bakterier. De kan adoptere forskjellige morfologier som trakassert, stellat og spiral. De kan også danne stengler og knopper, noe som gjør at de kan øke overflatevolumforholdet, slik at de kan overleve i miljøer med få næringsstoffer.

Alfaproteobacteria utviser et stort mangfold av metabolske strategier som fotosyntese, nitrogenfiksering, ammoniakkoksydasjon og metylotrofi. Denne gruppen inneholder de mest marine marine organismene.

Mange arter av denne klassen av bakterier adopterer vanligvis en intracellulær livsstil som plante-mutualister eller plante- eller dyrpatogener, for eksempel Rhizobim, som danner med røtter av noen plantearter eller Wolbachia, vanlig mygg parasitt.

Alfaproteobacteria har også vært assosiert med den forfedre gruppen som ga opphav til mitokondrier, rickettsial. Andre sjangere, for eksempel Rickettsia, de er patogene.

Betaproteobacteria

Betaproteobacteria er dannet av 14 ordrer av bakterier som presenterer mangfold av former og metaboliser. De kan være strenge eller fakultative aerobic.

Noen arter kan være kjemoautotrofiske, for eksempel kjønn nitrosomonas, som er en ammoniakk oksidant. Andre er fototrofer som Rhodocyclus og Rubrivivax, som bruker lys som energikilde.

Betaproteobakteriene griper inn i fikseringen av nitrogen, gjennom oksidasjon av ammonium, som produserer nitritt, en meget viktig forbindelse i plantefysiologi.

Andre arter kan være patogene i denne gruppen, som Neisseriaceae (som produserer gonoré og meningitt), Ralstonia, et vegetabilsk patogen av Solanaceae (tomat, potet) og Burkholderia glumae, som forårsaker skade på panikk i riskultivering.

Deltaproteobacteria

Deltaproteobacteria group syv ordrer av gram-negative bakterier. De er anaerobe og er ofte isolert i sedimenter av innsjøer, sumper og sjøsenger. De er sulfatreduksjonsmidler og deltar i den naturlige svovelsyklusen.

Denne klassen inneholder rovbakterier fra andre bakterier, som genera Bdellovibrio og Myxococcus. Myxobakterier avgir sporer og er gruppert i multicellulære fruktlegemer, i miljøer med begrenset mat. Disse utgjør den mest komplekse gruppen bakterier

epsilonproteobacteria

Epsilonproteobakteriene inkluderer bare en rekke gram-negative bakterier. De er formet som tynne spiralformede eller buede stenger. Noen arter er symbionter av fordøyelseskanalen til dyr, andre er parasitter i magen (Helicobacter spp.) eller tolvfingertarmen (Campylobacter spp.).

Bakterier i denne gruppen beboer mikroaerofile eller anaerobe omgivelser, som dyphavshydrotermiske ventiler. De er kjemolitotrofiske, fordi de utlede sin energi fra oksidasjon av redusert svovel eller hydrogen koblet til reduksjon av nitrat eller oksygen. Andre er autotrofiske og bruker omvendt Krebs syklus for å fikse karbondioksid i biomassen.

pathogeny

Fordi proteobakterier er kanten av bakterier med størst antall arter og mest komplekse og mangfoldige, inkluderer dette et bredt utvalg av patogener.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Disse bakteriene utskilles i avføring av infiserte dyr og kan overleve i miljøet i opptil tre dager.

E. coli koloniserer en ny vert gjennom fekal-oral rute, ved å spise rå mat eller forurenset vann, adhering til tarmcellene og produsere diaré hos berørte mennesker.

Fecal bakterier kan kolonisere urinrøret og spre seg gjennom urinveiene til blæren og nyrene eller prostata hos menn, forårsaker urinveisinfeksjon.

Når en bestemt belastning av E. coli, som inneholder et kapsulært antigen kalt K1, koloniserer det nyfødte tarmene, gjennom vagina av den forurensede moren, oppstår en bakteremi som fører til neonatal meningitt.

I mer sjeldne tilfeller er virulente stammer også ansvarlige for hemolytisk uræmisk syndrom, peritonitt, mastitt, septikemi og lungebetennelse.

Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Når S. enterica går inn i en ny vert begynner sin syklus av infeksjon gjennom lymfoidvevet. Bakterier holde intestinale epitelceller hos ileum og M-celler som induserer dem en omleiring av cytoskjelettet utløser dannelsen av store undulasjoner i overflaten slik at det ikke-selektive endocytose, ved hvilke bakterier er i stand til å gå inn i cellen.

også, Salmonella cytotoksiske effekter ødelegge M-celler og indusere apoptose i aktiverte makrofager og fagocytose i makrofager ikke aktivert, slik at de transporteres til leveren og milten, hvor de formere.

Hos mennesker S. enterica kan forårsake to sykdommer: tyfusfeber forårsaket av S. enterica sub. ente Paratyphi serotyper eller salmonellose produsert av andre serotyper.

vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

De fleste infeksjoner skyldes vibrio de er forbundet med gastroenteritt, men de kan også smitte åpne sår og forårsake septikemi. Disse bakteriene kan transporteres av sjødyr og deres inntak forårsaker dødelige infeksjoner hos mennesker.

Y. cholerae (forårsaket av kolera) sendes vanligvis gjennom forurenset vann. Andre patogene arter som V. parahaemolyticus og V. vulnificus overføres av forurenset mat, vanligvis forbundet med forbruket av underkokt sjømat.

Utbruddet av V. vulnificus De er dødelige og forekommer ofte i varme klima. Etter orkanen Katrina i New Orleans oppstod et utbrudd av denne arten.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Noen arter av Helicobacter de bor i øvre gastrointestinale kanaler og i lever av pattedyr og noen fugler. Noen stammer av disse bakteriene er patogene for mennesker og er sterkt forbundet med magesår, kronisk gastritt, duodenitt og magekreft..

Arten av slekten Helicobacter de kan trives i magen til et pattedyr, som produserer store mengder urease, som lokalt øker pH fra 2 til 6 eller 7, noe som gjør det til et mer kompatibelt medium.

Y. pylori, det smitter opp til 50% av den menneskelige befolkningen. Det er funnet i slimet, på indre overflaten av epitelet, og noen ganger i det indre av epitelceller i magen..

Kolonisering av magen av H. pylori kan forårsake kronisk gastritt, en betennelse i magesekken på infeksjonsstedet.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

Kjønn Yersinia inkluderer 11 arter, hvorav bare Y. pestis, Y. pseudotuberculosis og visse stammer av Y. enterocolitica er av patogen betydning for mennesker og noen varmblodige dyr.

Y. pestis det er årsaksmessig for pneumonisk, septikemisk og bubonisk pest. Den type av pest, avhenger av formen på infeksjon, enten gjennom bitt av infiserte lopper (bubonic og septicemic pest) eller fra person til person gjennom hoste, oppkast og nysing, når sykdommen har kommet til den pneumonisk skjema (lunge- eller pneumonisk pest).

Lungepest skjer når bakterier infiserer lungene, mens pest oppstår når bakterier inn i kroppen gjennom huden ved bitt av lopper og reise gjennom lymfekarene til lymfeknuter, forårsaker betennelse. Til slutt oppstår septikemisk pest på grunn av blodinfeksjon, etter å ha smittet lopper.

Y. pseudotuberculosis Det er oppkjøpt ved kontakt med smittede dyr eller gjennom forbruk av forurenset mat og vann. Det er årsaken til en sykdom som ligner på tuberkulose, kalt scarlet feber, som påvirker lymfeknuter. Det kan produsere lokalisert vevnekrose, granulomer i milten, leveren og lymfeknuter.

Infeksjoner av Y. enterocolitica de oppstår vanligvis fra utilstrekkelig tilberedt svinekjøtt eller fra forurenset vann, kjøtt eller melk. Akutte infeksjoner fører vanligvis til fullstendig selvbegrensende kolitt eller terminal ileitt og adenitt hos mennesker. Symptomer kan være vannaktig eller blodig diaré og feber, som ligner på appendisitt eller salmonellose eller shigellose.

referanser

  1. Garrity, G., Bell, J. A., & Lilburn, T.G. (2004). Taxonomisk oversikt over prokarioter. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, andre utgave. Springer-Verlag, New York.
  2. Rizzatti, G., Lopetuso, L. R., Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Proteobacteria: en felles faktor i humane sykdommer. Biomed Research International, 2017: 9351507.
  3. Sachs, J. L., Skophammer, R.G., Nidhanjali Bansal & Stajich, J.E. (2013). Evolusjonær opprinnelse og diversifisering av proteobakterielle mutualister. Foredrag av Royal Society, 281: 20132146.
  4. Euzéby, J.P. (1997). Liste over bakterienavn med stående i nomenklatur: En mappe tilgjengelig på Internett. International Journal of Systematic Bacteriology 47, 590-592; doi: 10,1099 / 00207713-47-2-590. Hentet 7. oktober 2018.
  5. Kelly P. Williams, K.P., Sobral, B.W. , og Dickerman A.W. (2007). En Robust Art Trær for Alphaproteobacteria. Journal of Bacterology, 189 (13): 4578-4586.