Бактероидота
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Бактероидота
Bacteroides biacutis
Bacteroides biacutis
Научная классификация е
Домен:Бактерии
(без рейтинга):Группа ФКБ
(без рейтинга):Группа Bacteroidetes-Chlorobi
Тип:Bacteroidota
Krieg et al. 2021 [1]
Классы [2]
Синонимы
  • " Bacteroidetes " Krieg et al. 2010 [3]
  • « Bacteroidota » Whitman et al. 2018
  • " Bacteroidaeota " Oren et al. 2015
  • " Saprospirae " Маргулис и Шварц 1998 г.
  • « Сфингобактерии » Кавалье-Смит 2002 г.

Тип Bacteroidota (синоним Bacteroidetes ) состоит из трех больших классов грамотрицательных , неспорообразующих, анаэробных или аэробных и палочковидных бактерий , которые широко распространены в окружающей среде, в том числе в почве, отложениях и морской воде, а также в в кишечнике и на коже животных.

Хотя некоторые Bacteroides spp. могут быть условно-патогенными микроорганизмами , многие Bacteroidota являются симбиотическими видами , хорошо приспособленными к желудочно-кишечному тракту. Бактероиды очень распространены в кишечнике, достигая до 10 11 клеток/г кишечного материала. Они выполняют метаболические превращения, необходимые для хозяина, такие как расщепление белков или сложных полимеров сахара. Bacteroidota колонизируют желудочно-кишечный тракт уже у младенцев, поскольку неперевариваемые олигосахариды в материнском молоке поддерживают рост как Bacteroides , так и Bifidobacterium spp.Бактероиды spp. избирательно распознаются иммунной системой хозяина посредством специфических взаимодействий. [4]

История

Bacteroides fragilis был первым видом Bacteroides , выделенным в 1898 году в качестве патогена человека, связанного с аппендицитом среди других клинических случаев. [4] Безусловно,наиболее хорошо изучены представители класса Bacteroidia , в том числе род Bacteroides (обильный организм в фекалиях теплокровных животных, включая человека) и Porphyromonas , группа организмов, населяющих ротовую полость человека. полость . Класс Bacteroidia ранее назывался Bacteroidetes .; поскольку до недавнего времени это был единственный класс в этом типе, название было изменено в четвертом томе « Руководства по систематической бактериологии » Берджи . [5]

Долгое время считалось, что большинство грамотрицательных бактерий желудочно-кишечного тракта принадлежит к роду Bacteroides , но в последние годы многие Bacteroides spp. подвергся реклассификации. Согласно современной классификации, большинство желудочно-кишечных видов Bacteroidota принадлежат к семействам Bacteroidaceae , Prevotellaceae , Rikenellaceae и Porphyromonadaceae .  [4] Этот тип иногда объединяется с Chlorobiota , Fibrobacterota , Gemmatimonadota , Calditrichota и морской группой A.чтобы сформировать группу FCB или суперфилум. [6] В альтернативной системе классификации, предложенной Кавалье-Смитом , этот таксон вместо этого является классом в типе Sphingobacteria .

Медицинская и экологическая роль

В микробиоте желудочно-кишечного тракта Bacteroidota обладают очень широким метаболическим потенциалом и считаются одной из наиболее стабильных частей микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Снижение численности Bacteroidota в ряде случаев связано с ожирением . Эта бактериальная группа, по-видимому, обогащена у пациентов с синдромом раздраженного кишечника [7] и участвует в диабете 1 и 2 типа . [4] Bacteroides spp. в отличие от Prevotella spp .. недавно было обнаружено, что они обогащены метагеномами субъектов с низким генным богатством, которое было связано с ожирением, резистентностью к инсулину и дислипидемией, а также с воспалительным фенотипом. Виды Bacteroidota , принадлежащие к классам Flavobacteriales и Sphingobacteriales , являются типичными почвенными бактериями и лишь изредка обнаруживаются в желудочно-кишечном тракте, за исключением Capnocytophaga spp. и Sphingobacterium spp. которые можно обнаружить в ротовой полости человека. [4]

Бактероидоты не ограничиваются кишечной микробиотой, они колонизируют самые разные места обитания на Земле. [8] Например, Bacteroidota вместе с « Pseudomonadota », « Bacillota » и « Actinomycetota » также входят в число наиболее распространенных групп бактерий в ризосфере . [9] Они были обнаружены в образцах почвы из разных мест, включая возделываемые поля, почвы теплиц и неосвоенные территории. [8] Bacteroidota v также населяют пресноводные озера, реки и океаны. Они все чаще признаются важным компонентом бактериопланктона .в морской среде, особенно в пелагических океанах . [8] Галофильный род Bacteroidota Salinibacter обитает в гиперсоленых средах, таких как насыщенные солью рассолы в гиперсоленых озерах. Salinibacter   имеет много общих свойств с галофильными археями , такими как Halobacterium и Haloquadratum , которые обитают в той же среде. Фенотипически Salinibacter удивительно похож на Halobacterium и поэтому долгое время оставался неидентифицированным. [10]

Метаболизм

Желудочно -кишечные виды Bacteroidota производят янтарную кислоту , уксусную кислоту и, в некоторых случаях , пропионовую кислоту в качестве основных конечных продуктов. Виды, принадлежащие к родам Alistipes , Bacteroides , Parabacteroides , Prevotella , Paraprevotella , Alloprevotella , Barnesiella и Tannerella , являются сахаролитическими, в то время как виды, принадлежащие Odoribacter и Porphyromonas , являются преимущественно асахаролитическими. Некоторые Bacteroides spp. и Prevotella spp.могут разлагать сложные растительные полисахариды, такие как крахмал , целлюлоза , ксиланы и пектины . Виды Bacteroidota также играют важную роль в метаболизме белков за счет протеолитической активности, приписываемой протеазам , связанным с клеткой. Некоторые виды Bacteroides могут использовать мочевину в качестве источника азота. Другие важные функции видов Bacteroides включают деконъюгацию желчных кислот и рост на слизи [ 4] . Многие представители родов Bacteroidota ( Flexibacter ,Cytophaga , Sporocytophaga и родственные им) окрашены от желто-оранжевого до розово-красного цвета за счет присутствия пигментов группы флексирубина . В некоторых штаммах Bacteroidota флексирубины могут присутствовать вместе с каротиноидными пигментами. Каротиноидные пигменты обычно встречаются у морских и галофильных представителей группы, тогда как флексирубиновые пигменты чаще встречаются у клинических, пресноводных или колонизирующих почву представителей. [11]

Геномика

Сравнительный геномный анализ привел к идентификации 27 белков, которые присутствуют у большинства видов филума Bacteroidota . Из них один белок обнаружен у всех секвенированных видов Bacteroidota , а два других белка обнаружены у всех секвенированных видов, за исключением представителей рода Bacteroides . Отсутствие этих двух белков в этом роде, вероятно, связано с селективной потерей генов. [6] Кроме того, были идентифицированы четыре белка, которые присутствуют у всех видов Bacteroidota , кроме Cytophaga hutchinsonii ; это снова, вероятно, связано с селективной потерей генов. Были идентифицированы еще восемь белков, которые присутствуют во всех секвенированныхГеномы Bacteroidota , за исключением Salinibacter ruber . Отсутствие этих белков может быть связано с селективной потерей генов или из -за того, что S. ruber разветвляется очень глубоко, гены этих белков могли развиться после дивергенции S. ruber . Также была идентифицирована сохранившаяся сигнатурная отметка ; эта трехаминокислотная делеция в шапероне ClpB присутствует у всех видов филума Bacteroidota , кроме S. ruber . Эта делеция также обнаружена у одного вида Chlorobiota и одного вида Archaeum , что, вероятно, связано с горизонтальным переносом генов .. Эти 27 белков и делеция из трех аминокислот служат молекулярными маркерами для Bacteroidota . [6]

Родство типов Bacteroidota , Chlorobiota и Fibrobacterota

Виды из типов Bacteroidota и Chlorobiota очень тесно разветвляются на филогенетических деревьях, что указывает на тесную связь. С помощью сравнительного геномного анализа были идентифицированы три белка, которые однозначно являются общими практически для всех представителей типов Bacteroidota и Chlorobiota . [6] Совместное использование этих трех белков имеет большое значение, поскольку, кроме них, нет белков ни Bacteroidota , ни Chlorobiota .типы являются общими для любых других групп бактерий. Также было идентифицировано несколько консервативных сигнатурных инделей, которые являются уникальными для представителей этого типа. Наличие этих молекулярных сигнатур подтверждает их тесную связь. [6] [12] Кроме того, указывается, что филюм Fibrobacterota конкретно связан с этими двумя филюмами. Клада, состоящая из этих трех типов, сильно поддерживается филогенетическими анализами, основанными на ряде различных белков [12] . Эти типы также разветвляются в одном и том же положении на основе консервативных сигнатурных вставок в ряде важных белков. [13] Наконец, что наиболее важно, две консервативные сигнатурные индели (в белке RpoC и всерингидроксиметилтрансфераза ) и один сигнатурный белок PG00081, которые однозначно являются общими для всех видов из этих трех типов. Все эти результаты предоставляют убедительные доказательства того, что виды из этих трех типов имели общего предка, за исключением всех других бактерий, и было предложено, чтобы все они были признаны частью одного надтипа «FCB». [6] [12]

филогения

Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот со статусом в номенклатуре [2] , а филогения основана на последовательностях всего генома. [14]

 
Бактероидота
 

Сапроспирия

 
 
 
 

Флавобактерии

 
 

Бактероидии

 
 
 
 
 

хитинофагия

 
 

сфингобактерии

 
 
 

Цитофагия

 
 
 
 
внешние группы
 

Хлоробиота

 
 
 

Бальнеолота

 
 

Родотермота

 
 
 
 

Рекомендации

  1. ^ Орен А., Гаррити GM (2021). «Действительная публикация названий сорока двух типов прокариот» . Int J Syst Evol Microbiol . 71 (10): 5056. doi : 10.1099/ijsem.0.005056 . PMID  34694987 .
  2. ^ a b Euzéby JP, Parte AC. "" Бактероидес "" . Список имен прокариот со статусом в номенклатуре (LPSN) . Проверено 23 июня 2021 г. .
  3. ^ Криг Н.Р., Людвиг В., Эзеби Дж., Уитмен В.Б. (2010). «Филюм XIV. Bacteroidetes phyl. nov.». В Krieg NR, Staley JT, Brown DR, Hedlund BP, Paster BJ, Ward NL, Ludwig W, Whitman WB (ред.). Руководство Берги по систематической бактериологии . Том. 4 (2-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. п. 25.
  4. ^ а б в г д е Райлич -Стоянович, Мирьяна; де Вос, Виллем М. (2014). «Первые 1000 культивируемых видов микробиоты желудочно-кишечного тракта человека» . Обзоры микробиологии FEMS . 38 (5): 996–1047. дои : 10.1111/1574-6976.12075 . ISSN 1574-6976 . ПВК 4262072 . PMID 24861948 .   
  5. ^ Криг, НР; Людвиг, В .; Уитмен, ВБ; Хедлунд, ВР; Пастер, Б.Дж.; Стейли, Дж. Т.; Уорд, Н.; Браун, Д.; Парте, А. (24 ноября 2010 г.) [1984 (Williams & Wilkins)]. Джордж М. Гаррити (ред.). Bacteroidetes , Spirochaetes , Tenericutes ( Mollicutes ), Acidobacteria , Fibrobacteres , Fusobacteria , Dictyoglomi , Gemmatimonadetes , Lentisphaerae , Verrucomicrobia , Chlamydiae и Planctomycetes .. Руководство Берджи по систематической бактериологии. Том. 4 (2-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. п. 908. ISBN 978-0-387-95042-6. Британская библиотека нет. ГБА561951.
  6. ^ a b c d e f Гупта, RS; Лоренцини, Э. (2007). «Филогения и молекулярные сигнатуры (консервативные белки и инделы), специфичные для видов Bacteroidetes и Chlorobi» . Эволюционная биология BMC . 7 : 71. doi : 10.1186/1471-2148-7-71 . ПВК 1887533 . PMID 17488508 .  
  7. ^ Питтаянон Р. и др. , Гастроэнтерология , 2019, 157(1):97-108.
  8. ^ a b c Томас, Франсуа; Хехеманн, Ян-Хендрик; Отпор, Этьен; Чежек, Мирьям; Мишель, Гурван (2011). «Экологические и кишечные Bacteroidetes : связь с продуктами питания» . Границы микробиологии . 2 : 93. doi : 10.3389/fmicb.2011.00093 . ISSN 1664-302X . ПМС 3129010 . PMID 21747801 .   
  9. ^ Мендес, Родриго; Гарбева, Паолина; Рааймакерс, Джос М. (2013). «Микробиом ризосферы: значение полезных для растений, патогенных для растений и патогенных для человека микроорганизмов» . Обзоры микробиологии FEMS . 37 (5): 634–663. дои : 10.1111/1574-6976.12028 . ISSN 1574-6976 . PMID 23790204 .  
  10. ^ Орен, Аарон (2013). « Salinibacter : чрезвычайно галофильная бактерия со свойствами археи » . Письма по микробиологии FEMS . 342 (1): 1–9. дои : 10.1111/1574-6968.12094 . PMID 23373661 . 
  11. ^ Еличка, Ян; Остерротова, Катержина; Орен, Аарон; Эдвардс, Хауэлл GM (2013). «Раман-спектрометрическая дискриминация пигментов флексирубина двух родов Bacteroidetes » . Письма по микробиологии FEMS . 348 (2): 97–102. дои : 10.1111/1574-6968.12243 . PMID 24033756 . 
  12. ^ a b c Гупта, RS (2004). «Филогения и сигнатурные характеристики Fibrobacteres , Chlorobi и Bacteroidetes ». Критические обзоры микробиологии . 30 (2): 123–140. дои : 10.1080/10408410490435133 . PMID 15239383 . S2CID 24565648 .  
  13. ^ Гриффитс, Э; Гупта, Р. С. (2001). «Использование сигнатурных последовательностей в различных белках для определения относительного порядка ветвления бактериальных делений: доказательства того, что Fibrobacter разошлись в то же время, что и Chlamydia , и деление Cytophaga – Flavobacterium – Bacteroides » . Микробиология . 147 (часть 9): 2611–22. doi : 10.1099/00221287-147-9-2611 . PMID 11535801 . 
  14. ^ Гарсия-Лопес М., Мейер-Колтофф Дж. П., Тиндалл Б. Дж., Гронов С., Войке Т., Кирпидес Н. К., Ханке Р. Л., Гёкер М. (2019). «Анализ геномов 1000 типовых штаммов улучшает таксономическую классификацию Bacteroidetes » . Фронт микробиол . 10 : 2083. doi : 10.3389/fmicb.2019.02083 . ПВК 6767994 . PMID 31608019 .  

Внешние ссылки

  • Веб-страница филогеномики и эволюционных исследований видов Bacteriodetes, Chlorobi и Fibrobacteres Бактериальная (прокариотическая) филогения
Получено с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Bacteroidota&oldid=1088346244 .
Contribute a better translation