Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Spirochaetae )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о бактериальном типе. Для спиралевидных бактерий в целом см. Спиральные бактерии .

Спирохеты
Treponema pallidum.jpg
Спирохеты Treponema pallidum, вызывающие сифилис
Научная классификация
Домен:
Бактерии
(без рейтинга):
Gracilicutes
Тип:
Спирохеты Гаррити и Холт 2001
Класс:
Спирохетия Пастер 2011
Заказы и семьи
Синонимы
  • Spirochaetae Cavalier-Smith 2002 г.
  • Spirochaetaeota Oren et al. 2015 г.
Поперечное сечение клетки спирохеты
Компоненты эндофлагелл. Легенда: Рис. 1 Поперечное сечение типичной клетки спирохеты, показывающее эндофлагеллу, расположенную в периплазме между внутренней цитоплазматической мембраной и внешней мембраной. Периплазма, состоящая из гелеобразной матрицы, обеспечивает полустабильную среду для защиты эндофлагеллы во время вращения. Осевая нить, обозначенная красным, состоит из пучков эндофлагелл. Рис. 2 Вид сбоку клетки спирохет, на котором показаны две осевые нити в противоположном движении. Одна осевая нить вращается по часовой стрелке; соседняя осевая нить накала вращается против часовой стрелки. Вращение endoflagella создает кручение и приводит штопор вращения клетки. Рис. 3 Увеличенный вид клеточных мембран, окружающих эндофлагеллум. Как внутренняя, так и внешняя мембраны содержат двухслойный фосфолипид,с цепями неполярных жирных кислот внутри полярных головок фосфора. Пептидогликан, клеточная стенка, обеспечивает структуру бактериальных микроорганизмов. Осевые филаменты превосходят пептидогликан.

Спирохета ( / с р aɪ г oʊ ˌ к я т / ) [1] или спирохеты является членом Филюм спирохет ( / - к я т я г / ), [2] , который содержит отличительный diderm (дважды мембрана) бактерии , большинство из которых имеют длинные спирально скрученные (в форме штопора или спирали, отсюда и название) клетки . [3] Спирохеты хемогетеротрофны.в природе, длиной от 3 до 500 мкм и диаметром от 0,09 до не менее 3 мкм. [4]

Спирохеты отличаются от других бактериальных филумов расположением их жгутиков , иногда называемых осевыми филаментами , которые проходят между внутренней и внешней мембранами бактерий в периплазматическом пространстве . Они вызывают вращательное движение, которое позволяет спирохете двигаться. При размножении спирохета подвергается бесполому поперечному бинарному делению . Большинство спирохет являются свободноживущими и анаэробными , но есть многочисленные исключения. Бактерии-спирохеты разнообразны по своей патогенной способности и экологическим нишам, в которых они обитают, а также по молекулярным характеристикам, включая содержание гуанин-цитозина и размер генома.[5] [6]

Патогенность [ править ]

Многие организмы, относящиеся к типу спирохет, вызывают распространенные заболевания. Патогенные представители этого типа включают следующее:

  • Виды Leptospira , вызывающие лептоспироз [7]
  • Borrelia burgdorferi , B. garinii и B. afzelii , вызывающие болезнь Лайма.
  • Borrelia recurrentis , вызывающая возвратный тиф [8]
  • Подвид Treponema pallidum, вызывающий трепонематозы, такие как сифилис и фрамбезия .
  • Brachyspira pilosicoli и Brachyspira aalborgi , вызывающие спирохетоз кишечника [9]

Возбудитель может также вызвать слабоумие и может быть вовлечен в патогенезе от болезни Альцгеймера . [10] Сальварсан , первый частично органический синтетический противомикробный препарат в истории болезни, был эффективен только против спирохет и в основном использовался для лечения сифилиса .

Таксономия и молекулярные сигнатуры [ править ]

В настоящее время класс состоит из 14 правильно названных родов 4 отрядов и 5 семейств. [11] [12] [13] Заказы Brachyspirales , Brevinematales и Leptospirales каждый из которых содержит одну семью, Brachyspiraceae , Brevinemataceae и Leptospiraceae , соответственно. Отряд Spirochaetales имеет две семьи: Spirochaetaceae и Borreliaceae . Было обнаружено, что молекулярные маркеры в виде консервативных индексов сигнатур (CSI) и CSP специфичны для каждого из порядков, за исключением Brevinimetales., которые предоставляют надежные средства для разграничения этих кладов друг от друга в пределах разнообразного филума. [12] Дополнительные CSI были обнаружены исключительно у каждого семейства в пределах Spirochaetales . Эти молекулярные маркеры согласуются с наблюдаемым филогенетическим ветвлением двух монофилетических клад в отряде Spirochaetales . [12] Также были обнаружены CSI, которые дополнительно дифференцируют таксономические группы в пределах семейства Borreliaceae, что дополнительно определяет эволюционные отношения, которые соответствуют физическим характеристикам, таким как патогенность (а именно Borrelia emend. Borreliella gen. Nov.). [14]Однако это исследование подверглось критике, а другие исследования, использующие другие подходы, не поддерживают предложенное разделение. [15] Новая система обозначений болезни Лайма и возвратной лихорадки Borrelia не была принята в научной литературе. [15]

Также было обнаружено, что CSI принадлежит исключительно всем видам спирохет. [12] Этот CSI представляет собой вставку из 3 аминокислот в белке палочки базального тела жгутика FlgC, который является важной частью уникальной эндофлагеллярной структуры, общей для видов спирохет. [16] Учитывая, что CSI разделяют исключительно члены этого типа, было высказано предположение, что это может быть связано с характерными жгутиковыми свойствами, наблюдаемыми у видов спирохет. [12] [16]

Исторически все семейства, принадлежащие к типу Spirochates, относились к одному отряду - Spirochaetales . [5] [6] Однако текущая таксономическая точка зрения больше связана с точными эволюционными отношениями. Распределение CSI указывает на общее происхождение внутри клады, для которой он специфичен. Таким образом, он функционирует как синапоморфная характеристика, так что распределения разных CSI обеспечивают средства для идентификации разных порядков и семейств внутри филума и, таким образом, оправдывают филогенетические подразделения. [12]

Филогения [ править ]

Филогения основана на выпуске 132 LTP на основе 16S рРНК, разработанном All-Species Living Tree Project . [17]

 
Лептоспиралы
Leptospiraceae
 

Тернериэлла Парва

 
 
 

Leptonema illini

 
 

Лептоспира

 
 
 
 
Euspirochaetae
 
Brevinematales  Brevinemataceae

Brevinema Andersonii

 
Brachyspirales  Brachyspiraceae

Брахиспира

 
 
Спирохеталес
 

Exilispira thermophila

 
 
 
 

Sediminispirochaeta

 
 
 

Спирохета термофила

 
 
 

Pleomorphochaeta

 
 

Sphaerochaeta

 
 
 
 
 
 
 

Спирохета галофила

 
 

Алкалиспирохета

 
 
 
 
 

Oceanispirochaeta

 
 
 

Spirochaeta aurantia

 
Borreliaceae
 

Кристиспира

 
 
 

Borrelia

 
 
 
 
 
Спирохетовые
 

Спирохета

 
 

Трепонема

 
 
 
 
 
 
 
 

Таксономия [ править ]

В настоящее время принятая таксономия основана на Списке названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN) [18] и Национальном центре биотехнологической информации (NCBI). [19]

  • Филюм спирохета Garrity & Holt 2001 [спирохеты Cavalier-Smith 2002 ; Spirochaetaeota Oren et al. 2015 ]
    • Класс Spirochaetae Cavalier-Smith 2002 [«Protozoobacteriales»; «Спирохетия» Пастер 2011 ]
      • Отряд Leptospirales Gupta et al. 2014 г.
        • Семейство Leptospiraceae Hovind-Hougen 1979 исправлено. Levett et al. 2005 г.
          • Род Leptonema Hovind-Hougen 1983 г.
          • Род Leptospira Noguchi 1917 исправляет. Фейн и Столмен 1982
          • Род Turneriella Levett et al. 2005 [" Turneria " Hookey, Bryden & Gatehouse, 1993, non-Forel, 1895 ]
      • Заказать Brachyspirales corrig. Gupta et al. 2014 г.
        • Семейство Brachyspiraceae Paster 2012
          • Род Brachyspira Hovind-Hougen et al. 1982 [ Serpula Stanton et al. 1991 non Linnaeus 1758 ; Серпулина Стэнтон 1992 нон Зборжевски 1834 ]
      • Отряд Brevinematales Gupta et al. 2014 г.
        • Семья Brevinemataceae Paster 2012
          • Род Brevinema Defosse et al. 1995 г.
      • Отряд Spirochaetales Buchanan 1917 исправляет. Gupta et al. 2013
        • Род Exilispira Imachi et al. 2008 г.
        • Род Alkalispirochaeta Sravanthi et al. 2016 г.
        • Род Oceanispirochaeta Subhash & Lee 2017b.
        • Род Pleomorphochaeta Arroua et al. 2016 г.
        • Род Sediminispirochaeta Shivani et al. 2016 г.
        • Род Sphaerochaeta Ritalahti et al. 2012 исправление. Миядзаки и др. 2014 г.
        • Семейство Borreliaceae Gupta et al. 2014 г.
          • Род Borrelia Swellengrebel 1907 исправить. Адеолу и Гупта 2014, исправлено. Маргос и др. 2018 (возвратная лихорадка Borrelia, боррелиоз Лайма Borrelia, боррелии, связанные с рептилиями, и боррелии, связанные с ехидной)
          • Род Cristispira pectinis Gross 1910.
        • Семья Spirochaetaceae Swellengrebel 1907
          • Род? Clevelandina reticulitermitidis ♦ Bermudes et al. 1988 г.
          • Род? Diplocalyx calotermitidis ♦ (ex Gharagozlou 1968) Bermudes et al. 1988 г.
          • Род? Hollandina pterotermitidis ♦ (ex To et al. 1978) Bermudes et al. 1988 г.
          • Род? Pillotina calotermitidis ♦ (ex Hollande and Gharagozlou, 1967) Bermudes et al. 1988 г.
          • Род Marispirochaeta Shivani et al. 2017 г.
          • Род Spirochaeta Ehrenberg 1835 исправит. Пикута и др. 2009 [" Ehrenbergia " Gieszczykiewiez 1939 non-Spreng. ; вкл. Salinispira Ben Hania et al. 2015 ]
          • Род Treponema Schaudinn 1905 исправить Abt et al. 2013 [" Spironema " Vuillemin 1905 non-Klebs 1892 ; " Микроспиронема " Стайлз и Пфендер 1905 ; вкл. Rectinema Koelschbach et al. 2017 ]

Примечания:
♦ Типовой штамм утерян или недоступен
♪ Прокариоты, у которых нет чистых ( аксенических ) культур, которые не изолированы или доступны, т. Е. Не культивируются или не могут поддерживаться в культуре более чем на несколько серийных пассажей
♠ Штаммы найдены в Национальном центре биотехнологической информации (NCBI), но не внесены в Список имен прокариот, стоящих в номенклатуре (LSPN)

См. Также [ править ]

  • Бактериология
  • Borrelia
  • Жгутик
  • Микробиология болезни Лайма
  • Пинта (болезнь)
  • Прокариот
  • Бледная трепонема
  • Brevinema Andersonii
  • Сифилис
  • Фрамбезия

Ссылки [ править ]

  1. ^ спирохеты - Оксфордские словари
  2. ^ Elsevier , Иллюстрированный медицинский словарь Дорланда , Elsevier.
  3. ^ Райан KJ; Рэй CG, ред. (2004). Шеррис Медицинская микробиология (4-е изд.). Макгроу Хилл. ISBN 978-0-8385-8529-0.
  4. ^ Маргулис, L .; Ashen, JB; Solé, M .; Герреро, Р. (1 августа 1993 г.). «Составные, большие спирохеты из микробных матов: обзор структуры спирохет» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 90 (15): 6966–6970. Bibcode : 1993PNAS ... 90.6966M . DOI : 10.1073 / pnas.90.15.6966 . ISSN 0027-8424 . PMC 47056 . PMID 8346204 .    
  5. ^ a b Пастер BJ (2011) Тип XV. Спирохеты Гаррити и Холт. В: Руководство Берджи по систематической бактериологии, стр. 471. Редакторы DJ Brenner, NRKrieg, GMGarrity и JT Staley Springer-: Нью-Йорк.
  6. ^ a b Пастер BJ (2011) Семья I. Sprochaetes Swellengrebel 1907, 581AL. В: Руководство Берджи по систематической бактериологии, стр. 473–531. Редакторы DJ Brenner, NRKrieg, GMGarrity и JT Staley Springer-: Нью-Йорк.
  7. ^ Макбрайд А, Athanazio Д, Reis М, Ко А (2005). "Лептоспироз". Современное мнение об инфекционных заболеваниях . 18 (5): 376–86. DOI : 10.1097 / 01.qco.0000178824.05715.2c . PMID 16148523 . S2CID 220576544 .  
  8. ^ Шван Т (1996). «Клещи и боррелии: модельные системы для исследования взаимодействий патоген-членистоногие». Infect Agents Dis . 5 (3): 167–81. PMID 8805079 . 
  9. ^ Амат Вильегаса I, Borobio Агилар E, Beloqui Перес R, де Льяно Варела P, Oquiñena Legaz S, Мартинес-Peñuela Virseda JM (январь 2004). «[Спирохеты толстой кишки: нечастая причина диареи у взрослых]». Гастроэнтерол Гепатол (на испанском языке). 27 (1): 21–3. DOI : 10.1016 / s0210-5705 (03) 70440-3 . PMID 14718105 . 
  10. ^ Миклосси, Джудит (4 августа 2011 г.). «Болезнь Альцгеймера - нейроспирохетоз. Анализ данных по критериям Коха и Хилла» . Журнал нейровоспаления . 8 : 90. DOI : 10,1186 / 1742-2094-8-90 . ISSN 1742-2094 . PMC 3171359 . PMID 21816039 .   
  11. ^ Сэйерс; и другие. «TherSpirochaetia» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 25 октября +2016 .
  12. ^ Б с д е е Gupta RS, Mahmood S, Adeolu M (2013). «Подход, основанный на филогеномных и молекулярных сигнатурах, для характеристики типа Spirochaetes и его основных клад: предложение по таксономической ревизии этого типа» . Front Microbiol . 4 (217): 217. DOI : 10,3389 / fmicb.2013.00217 . PMC 3726837 . PMID 23908650 .  
  13. Перейти ↑ Oren A, Garrity GM (2014). «Список новых имен и новых комбинаций, ранее эффективно, но недействительно опубликованных» (PDF) . Int. J. Syst. Evol. Microbiol . 64 (3): 693–696. DOI : 10.1099 / ijs.0.062521-0 .
  14. ^ Adeolu M, Гупта RS (2014). "Предложение на основе филогеномных и молекулярных маркеров для разделения рода Borrelia на два рода: измененный род Borrelia, содержащий только представителей возвратной лихорадки Borrelia, и род Borreliella gen. Nov., Содержащий представителей Borrelia болезни Лайма ( Borrelia burgdorferi sensu lato complex) ". Антони ван Левенгук . 105 (6): 1049–1072. DOI : 10.1007 / s10482-014-0164-х . PMID 24744012 . 
  15. ^ а б Уинслоу C, Коберн J (2019). «Недавние открытия и достижения в исследованиях спирохет Borrelia burgdorferi, вызывающих болезнь Лайма» . F1000 Исследования . 8 : 763. DOI : 10,12688 / f1000research.18379.1 . PMC 6545822 . PMID 31214329 .  
  16. ^ а б Macnab RM (2003). «Как бактерии собирают жгутики». Annu Rev Microbiol . 57 : 77–100. DOI : 10.1146 / annurev.micro.57.030502.090832 . PMID 12730325 . 
  17. ^ "16S рРНК на основе LTP, выпуск 132 (полное дерево)" . Проект «Живое дерево всех видов» . Silva Полная база данных рибосомных РНК . Проверено 20 июля 2018 года .
  18. ^ JP Euzéby. «Спирохеты» . Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN) . Проверено 20 июля 2018 года .
  19. ^ Сэйерс; и другие. «Спирохеты» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 20 июля 2018 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Знакомство с музеем палеонтологии Калифорнийского университета Спирохетес (UCMP)