Charakterystyka ogólna i systematyczna Bacteroidetes

1963
Philip Kelley

Bacteroidetes jest to jedna z gromad, w których klasyfikowane są bakterie. Ta krawędź składa się z czterech klas (BacteroidiaFlavobacteriaSfingobakterie Y Cytofagia ) i ponad 7 000 różnych gatunków, które skolonizowały wszystkie typy siedlisk na Ziemi.

Występują w glebie, osadzie czynnym, rozkładającym się materiale roślinnym, kompoście, oceanach, słodkiej wodzie, algach, produktach mlecznych i chorych zwierzętach. Występuje w ekosystemach umiarkowanych, tropikalnych i polarnych. Plik Bacteroidetes izolowane w siedliskach otwartych należą głównie do klas Flavobacteria, Cytophagia i Sphingobacteria.

Bacteroides termitidis. www.pixnio.com. Autorzy: Janice Haney Carr, CDC, dr Brian J. Beck, American Type Culture Collection, USCDCP

Bacteroidetes są ważną częścią przewodu pokarmowego człowieka oraz innych ssaków i ptaków. U ludzi ingerują w aktywację układu odpornościowego i odżywianie, poprzez degradację polisacharydów i węglowodanów, które wytwarzają produkty uboczne, ponownie wchłaniane przez gospodarza, które stanowią ważne źródło energii.

Gatunki z rodzaju Bacteroidetes są przeważnie niepatogenne, z wyjątkiem rodzaju Bacteroides, składa się z patogenów oportunistycznych i niektórych Flavobacteriaceae, chorobotwórczych dla ludzi, innych ssaków, ryb słodkowodnych lub ryb morskich.

Indeks artykułów

  • 1 Charakterystyka ogólna
  • 2 Systematyczne
    • 2.1 Klasa I. Bacteroidia
    • 2.2 Klasa II. Flavobacteria
    • 2.3 Klasa III. Sfingobakterie
    • 2.4 Klasa IV. Cytofagia
  • 3 Mikrobiota jelitowa
    • 3.1 Wzajemność
    • 3.2 Metabolizm kwasów żółciowych
    • 3.3 Pozyskiwanie energii
  • 4 Odnośniki

Charakterystyka generał

Bakterie zaliczane do tej gromady mają wspólną historię ewolucyjną i szeroką różnorodność morfologiczną, fizjologiczną i ekologiczną. Mogą być krótkie lub długie, proste, wrzecionowate lub cienkie. Są gram-ujemne i nie tworzą przetrwalników.

Mogą być fakultatywnie beztlenowe lub ściśle tlenowe. Mogą być nieruchome, biczowane lub poruszać się przez przesuwanie.

Są chemoorganotroficzne, tlenowe lub względnie beztlenowe z metabolizmem oddechowym, chociaż istnieją gatunki z metabolizmem fermentacyjnym.

Systematyczny

Krawędź Bacteroidetes, znany również jako grupa Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides, składa się z czterech klas: BacteroidiaFlavobacteriaSfingobakterie Y Cytofagia, w tej grupie jest ponad 7000 różnych gatunków.

W poprzednich klasyfikacjach gromada Bacteroidetes obejmowała trzy klasy (Bacteroidia, Flavobacteriia i Sphingobacteriia). Jednak nowsze badania, oparte na analizie sekwencji genu 16S rRNA, uzasadniają powstanie czwartej klasy w tym gromadzie, Cytophagia..

Do tej nowej klasy zalicza się wiele rodzajów uprzednio sklasyfikowanych w ramach rodzin Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae i Crenotrichaceae. Dlatego gromada Bacteroidetes obejmuje co najmniej cztery dobrze określone grupy filogenetyczne..

Klasa I. Bacteroidia

Ta klasa obejmuje pojedynczy rząd zwany Bacteroidales. Kolejność obejmuje obecnie pięć rodzin: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae i Rikenellaceae..

Jest reprezentowany w ponad 850 gatunkach. Komórki tej klasy są prostymi, wrzecionowatymi lub cienkimi pręcikami lub coccobacilli z barwieniem Gram-ujemnym. Nie tworzą zarodników.

Są głównie beztlenowe, chociaż niektóre są względnie beztlenowe. Fermentują proste węglowodany wytwarzając maślan jako produkt fermentacji, chociaż mogą rozkładać białka i inne substraty. Są niemobilne lub ruchome przez przesuwanie.

Klasa II. Flavobacteria

Klasa Flavobacteria obejmuje pojedynczy rząd zwany Flavobacteriales. Zakon obejmuje obecnie trzy rodziny: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae i Cryomorphaceae. To największa klasa z gromady bakteroidów, licząca ponad 3500 gatunków.

Komórki to pręciki lub włókna, które nie tworzą zarodników, są gram-ujemne, bez pęcherzyków gazowych i ziarnistości wewnątrzkomórkowych. Na ogół są one mnożone przez rozszczepienie binarne.

Członkowie rodziny Blattabacteriaceae to wewnątrzkomórkowe symbionty owadów. Rodziny Flavobacteriaceae i Cryomorphaceae są tworzone przez tlenowe lub względnie beztlenowe bakterie chemoorganotroficzne z metabolizmem oddechowym, chociaż istnieją gatunki z metabolizmem fermentacyjnym..

Nie są mobilni. Wielu członków tych rodzin do wzrostu potrzebuje NaCl lub soli wody morskiej..

Członkowie rodziny Flavobacteriaceae są szeroko rozpowszechnieni w glebie lub w wodach słodkich, słonawych lub morskich na obszarach o klimacie umiarkowanym, tropikalnym lub polarnym, podczas gdy członkowie rodziny Cryomorphaceae są jak dotąd ograniczeni do siedlisk morskich o niskiej temperaturze..

Niektórzy członkowie rodziny Flavobacteriaceae są patogenami ludzi, ryb lub płazów..

Klasa III. Sfingobakterie

Ta klasa obejmuje tylko rząd Sphingobacteriales, który obejmuje trzy rodziny (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae i Saprospiraceae), 29 rodzajów i 787 gatunków..

Bakterie z tej klasy mają kształt pręcika. Są niemotylne, nie tworzą zarodników, z barwieniem Gram-ujemnym. Wzrost tlenowy lub opcjonalnie beztlenowy.

Z ograniczonymi możliwościami fermentacji u niektórych członków. Głównie niektóre gatunki Sphingobacterium, zawierają wysokie stężenia sfingofosfolipidów jako składników lipidów komórkowych.

Klasa IV. Cytofagia

Ta klasa obejmuje tylko rząd Cytophagales i niektóre inne grupy filogenetyczne, które są traktowane jako rzędy incertae sedis, nazwane w ten sposób, aby wskazać na niemożność umieszczenia ich dokładnie w tej klasyfikacji.

Ogniwa tej klasy mogą być krótkimi, długimi prętami lub włóknami. Niektóre rodzaje tworzą pierścienie, cewki lub komórki w kształcie litery S. Nie produkują zarodników, z wyjątkiem rodzaju Sporocytophaga. Są mobilne, przesuwając się lub nie. Jedynym rodzajem z wici jest Balneola. Barwienie Gram-ujemne.

Wzrost jest zwykle ściśle tlenowy, ale w niektórych kończynach występuje wzrost mikroaerobowy i beztlenowy. Są chemoorganotroficzne. Są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie.

Niektóre rodzaje to organizmy morskie, które do wzrostu wymagają soli wody morskiej. Większość gatunków to gatunki mezofilne, ale są też przedstawiciele psychrofilni i termofilni..

Mikrobiota jelitowa

Bacteroidetes skolonizowały różne części przewodu pokarmowego u ludzi. Występują również w mikrobiocie innych ssaków, takich jak szkarłupnie, myszy, psy, świnie i przeżuwacze; od ptaków domowych i dzikich, takich jak kury, indyki, gęsi i strusie; oraz u bezkręgowców, takich jak krocionogi i termity.

Wzajemność

Większość Bacteroidetes ma wzajemne relacje z żywicielami. U ludzi oddziałują z układem odpornościowym, wywołując aktywację odpowiedzi, w których pośredniczą limfocyty T i kontrolują kolonizację potencjalnych bakterii chorobotwórczych.

Bakterie te generalnie wytwarzają maślan jako końcowy produkt fermentacji, który ma właściwości przeciwnowotworowe i dlatego odgrywa ważną rolę w utrzymaniu zdrowia jelit..

Metabolizm kwasów żółciowych

Biorą również udział w metabolizmie kwasów żółciowych i przemianach związków toksycznych i / lub mutagennych. Przyczyniają się do degradacji polisacharydów w jelicie grubym, cząsteczek trudnych do degradacji przez ssaki, odpornych na działanie enzymów trawiennych.

Bakteryjna fermentacja tych polisacharydów prowadzi do uwolnienia lotnych krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (głównie octanu, propionianu i maślanu), które są ponownie wchłaniane przez gospodarza. Dlatego te bakterie jelitowe pomagają gospodarzowi uzyskać energię z opornych źródeł węglowodanów..

Zbieranie energii

U wszystkożernych ssaków, zwłaszcza ludzi, to dodatkowe źródło energii stanowi od 7% do 10% dziennej dawki. 

Wykazano, że u szczurów zwierzęta wolne od zarazków wydalają 87% więcej kalorii z kałem niż ich normalne odpowiedniki i muszą jeść o 30% więcej pożywienia, aby utrzymać swoją masę ciała.

 Dlatego obecność mikroflory jelitowej jest niezbędna do optymalnego pobierania energii z pożywienia.

Bibliografia

  1. Hahnke, R. L., J P. Meier-Kolthoff, M. García-López, S Mukherjee, M Huntemann, N. N. Ivanova, T. Woyke, N. C. Kyrpides, Hans-Peter, K. i M. Göker. (2016). Klasyfikacja taksonomiczna Bacteroidetes oparta na genomie. Frontiers in Microbiology, 7: 2003.
  2. Współtwórcy Wikipedii. Bacteroidetes [online]. Wikipedia, wolna encyklopedia, 2017 [data konsultacji: 10 października 2018]. Dostępne na es.wikipedia.org
  3. Johnson, E.L., Heaver, S.L., Walters, W.A. i Ley, R.E. (2017). Mikrobiom i choroba metaboliczna: powrót do gromady bakterii Bacteroidetes. Journal of Molecular Medicine, 95 (1): 1–8.
  4. Krieg, N.R., J, T. Staley, D. R. Brown, B. P. Hedlund, B. J. Paster, N. L. Ward, W. Ludwig i W. B. Whitman. (2010) Bergey's Manuał of Systematic Bacteriology: Tom 4: The Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydomyciae, and Planctomyciae. ZASTOSOWANIA.
  5. Thomas, F. Hehemann, J.H., Rebuffet, E., Czjzek, M. and Michel, G. 2011. Środowiskowe i jelitowe Bacteroidetes: The Food Connection. Frontiers in Microbiology 2:93.

Jeszcze bez komentarzy