Bacteroides thetaiotaomicron (ранее Bacillus thetaiotaomicron ) представляет собой вид из бактерии из рода Bacteroides . Это грамотрицательный облигатный анаэроб . Это одна из наиболее распространенных бактерий, обнаруживаемых в микробиоте кишечника человека,а также условно-патогенный микроорганизм . Его геном содержит множество генов, специализирующихся на переваривании полисахаридов . Он часто используется в исследованиях в качестве модельного организма для функциональных исследований микробиоты человека. [1]
Bacteroides thetaiotaomicron | |
---|---|
Научная классификация | |
Королевство: | |
Тип: | |
Класс: | |
Заказ: | |
Семья: | |
Род: | |
Разновидность: | Bacteroides thetaiotaomicron |
Биномиальное имя | |
Bacteroides thetaiotaomicron (Distaso 1912) Кастеллани и Чалмерс 1919 |
История и систематика
Bacteroides thetaiotaomicron был впервые описан в 1912 году под названием Bacillus thetaiotaomicron и перенесен в род Bacteroides в 1919 году. [2] Первоначально он был выделен из фекалий взрослого человека . [3] название конкретных происходит от греческих букв тета , йота и омикрон ; Список имен прокариотических с Standing в Номенклатуре указывает на это как «относящиеся к морфологии вакуолизированных форм». [2] Название используется как пример «произвольного» названия вида в Международном кодексе номенклатуры прокариот . [4] [5]
Геном
Генома из B. thetaiotaomicron был секвенирован в 2003 году 6.26 megabases в длину, но имеет относительно небольшое число различных генов , из - за многих генов , кодирующих белки , которые являются необычно большими по сравнению с другими прокариот . [3] Эта геномная особенность присуща другому представителю рода, ведущему похожий образ жизни, Bacteroides fragilis . [6] Геном примечателен тем, что он содержит очень большое количество генов, связанных с расщеплением полисахаридов , включая гликозидгидролазы и связывающие крахмал белки. [3] [6] Геном также содержит большое количество генов, кодирующих белки, участвующие в восприятии и реагировании на внеклеточную среду, такие как сигма-факторы и двухкомпонентные системы . [3] [7] [8] Б. thetaiotaomicron геном кодирует также большое количество малых некодирующих РНК , [1] , хотя лишь немногие из них были охарактеризованы на сегодняшний день.
Метаболизм
B. thetaiotaomicron способен метаболизировать самые разные полисахариды . Его дополнение ферментов для гидролиза из гликозидных связей является одним из крупнейших известных в прокариот , и это , как полагают, способен гидролизовать большинство гликозидных связей в биологических полисахаридами. [6] В качестве компонента микрофлоры кишечника человека он может использовать как пищевые углеводы, так и полученные от хозяина , в зависимости от наличия питательных веществ. [9]
Хотя B. thetaiotaomicron считается облигатным анаэробом , он аэротолерантен и может выживать, но не расти под воздействием кислорода . Он экспрессирует ряд белков, которые удаляют реактивные формы кислорода, такие как перекись водорода, при контакте с воздухом. [10]
Роль в микробиоме человека
B. thetaiotaomicron - один из наиболее распространенных компонентов микрофлоры кишечника человека . В долгосрочном исследовании видов Bacteroides в клинических образцах B. thetaiotaomicron был вторым по распространенности изолированным видом после Bacteroides fragilis . [11] B. thetaiotaomicron считается комменсальным или симбиотическим . [3] [6] Однако он также является условно-патогенным микроорганизмом и может инфицировать ткани, подверженные воздействию кишечной флоры. [10] Его способность метаболизировать полисахариды делает его источником пищи для других компонентов микробиома . Например, хотя B. thetaiotaomicron экспрессирует ферменты сиалидазы , он не может катаболизировать сиаловую кислоту ; в результате его присутствие увеличивает количество свободной сиаловой кислоты, доступной для других организмов в кишечнике. Эти взаимодействия могут способствовать росту патогенных бактерий, таких как Clostridium difficile , которые используют сиаловую кислоту в качестве источника углерода. [12] Подобные взаимодействия могут привести к тому, что B. thetaiotaomicron усугубит патогенную инфекцию E. coli . [13]
Рекомендации
- ^ а б Дэниел Райан; Лаура Дженнишес; Сара Райхардт; Ларс Барквист; Александр Вестерманн (16 июля 2020 г.). «Карта транскриптома с высоким разрешением определяет регуляцию метаболизма малой РНК в кишечном микробе Bacteroides thetaiotaomicron» . Nature Communications . 11 (1): 3557. DOI : 10.1038 / s41467-020-17348-5 . PMC 7366714 . PMID 32678091 .
- ^ а б «Бактероиды» . Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре . Проверено 20 мая 2018 .
- ^ а б в г д Сюй Дж. (28 марта 2003 г.). "Геномный взгляд на симбиоз человека-Bacteroides thetaiotaomicron". Наука . 299 (5615): 2074–2076. DOI : 10.1126 / science.1080029 . PMID 12663928 .
- ^ Шинк, Бернхард; Орен, Аарон; Вандамм, Питер (10 июня 2016 г.). «Заметки об использовании корней греческих слов в названиях родов и видов прокариот» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 66 (6): 2129–2140. DOI : 10.1099 / ijsem.0.001063 . PMID 27055242 .
- ^ Трупер, Ханс Г. (апрель 1999 г.). «Как назвать прокариот ?: Этимологические соображения, предложения и практические советы по номенклатуре прокариот» . FEMS Microbiology Reviews . 23 (2): 231–249. DOI : 10.1111 / j.1574-6976.1999.tb00397.x .
- ^ а б в г Wexler, HM (12 октября 2007 г.). «Bacteroides: хорошее, плохое и непритязательное» . Обзоры клинической микробиологии . 20 (4): 593–621. DOI : 10.1128 / CMR.00008-07 . PMC 2176045 . PMID 17934076 .
- ^ Сюй, Дж (январь 2004 г.). «Сообщение от симбионта человеческого кишечника: чувствительность - необходимое условие для обмена». Тенденции микробиологии . 12 (1): 21–28. DOI : 10.1016 / j.tim.2003.11.007 . PMID 14700548 .
- ^ Флинт, Гарри Дж .; Байер, Эдвард А .; Ринкон, Марко Т .; Ламед, Рафаэль; Уайт, Брайан А. (1 февраля 2008 г.). «Использование полисахаридов кишечными бактериями: потенциал для новых открытий из геномного анализа». Обзоры природы микробиологии . 6 (2): 121–131. DOI : 10.1038 / nrmicro1817 . PMID 18180751 .
- ^ Зонненбург, JL (25 марта 2005 г.). «Собирание гликанов in vivo с помощью бактериального симбионта, адаптированного к кишечнику». Наука . 307 (5717): 1955–1959. DOI : 10.1126 / science.1109051 . PMID 15790854 .
- ^ а б Мишра, Сурабхи; Имлей, Джеймс А. (декабрь 2013 г.). «Анаэробные бактерии используют консорциум ферментов для удаления перекиси водорода» . Молекулярная микробиология . 90 (6): 1356–1371. DOI : 10.1111 / mmi.12438 . PMC 3882148 . PMID 24164536 .
- ^ Снидман, Дэвид Р .; Якобус, Нильда В .; McDermott, Laura A .; Голан, Йоав; Hecht, Дэвид В .; Гольдштейн, Элли JC; Харрелл, Лиззи; Дженкинс, Стивен; Ньютон, Дуэйн; Пирсон, Карл; Rihs, John D .; Ю., Виктор Л .; Венеция, Ричард; Finegold, Sydney M .; Розенблатт, Джон Э .; Горбач, Шервуд Л. (январь 2010 г.). «Уроки, извлеченные из анаэробного исследования: историческая перспектива и обзор самых последних данных (2005–2007 гг.)» . Клинические инфекционные болезни . 50 (s1): S26 – S33. DOI : 10.1086 / 647940 . PMID 20067390 .
- ^ Bäumler, Andreas J .; Сперандио, Ванесса (7 июля 2016 г.). «Взаимодействие между микробиотой и патогенными бактериями в кишечнике» . Природа . 535 (7610): 85–93. DOI : 10.1038 / nature18849 . PMC 5114849 . PMID 27383983 .
- ^ Curtis, Meredith M .; Ху, Цепинг; Климко, Клэр; Нараянан, Санджив; Деберардини, Ральф; Сперандио, Ванесса (декабрь 2014 г.). «Комменсальный кишечник Bacteroides thetaiotaomicron обостряет кишечную инфекцию путем изменения метаболического ландшафта» . Клеточный хозяин и микроб . 16 (6): 759–769. DOI : 10.1016 / j.chom.2014.11.005 . PMC 4269104 . PMID 25498343 .