Характерни протеобактерии, таксономия, субфилози, патогенеза

на протеобактерии те са най-обширният, сложен и разнообразен тип бактерии сред прокариотните организми. Той обхваща около 384 рода и 1300 вида грам-отрицателни бактерии с клетъчна стена, образувана главно от липополизахариди.

При хората протеобактериите присъстват в кожата, устната кухина, езика и влагалищния тракт, както и в червата и изпражненията. Протобактериите са една от най-разпространените фили в човешката чревна микробиота.

Увеличаването на нормалните пропорции на бактерии от този тип срещу други (Bacteroidetes и Firmicutes) е свързано с чревни и извънинтрактивни заболявания, главно с възпалителен фенотип..

Голямо разнообразие от патогени са включени в Proteobacteria, като родовете Brucella и Rickettsia принадлежащи към класа Alphaproteobacteria, Bordetella и Neisseria от класа Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, салмонела и Yersinia и най-накрая, Helicobacter от клас Epsilonproteobacteria.

В допълнение към патогените, протеобактериалният тип включва мултипликационни видове, като задължителни ендосимбионти от насекоми, включително родове Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis и Wigglesworthia.

Последните проучвания са заключили, че симбионтите протеобактерии са еволюирали в повечето случаи от паразитни предци, което е в съответствие с парадигмата, че бактериалните взаистисти често се развиват от патогени.

индекс

• 1 Общи характеристики
• 2 Подфили
  • 2.1 Алфапротеобактерии
  • 2.2 Бетапротеобактерии
  • 2.3 Deltaproteobacteria
  • 2.4 Epsilonproteobacteria
• 3 Патогенеза
  • 3.1 Ешерихия коли (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)  
  • 3.2 Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)           
  • 3.3 Вибрио (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)
  • 3.4 Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)
  • 3.5 Йерсиния (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)
• 4 Препратки

функции общ

Бактериите от този тип са разнообразни морфологично, физиологично и екологично. Името му произлиза от древногръцкия бог на морето Протей, които имат способността да приемат много различни форми, като се позовават на голямото разнообразие от форми на бактериите, събрани в тези таксони.

Клетките могат да бъдат под формата на бацили или коки, със или без простека, бичукови или не, и само някои видове могат да образуват плодни тела. Те могат да бъдат фототрофно, хетеротрофно и хемолитотропно хранене.

суброда

На базата на филогенетичен анализ на 16S rRNA гена, протеобактериалният тип е разделен на 6 класа: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria и Zetaproteobacteria.

Всички класове са монофилетични, с изключение на gammaproteobacteria, които са парафилетични с Betaproteobacteria.

Alfaproteobacteria

Класът Alfaproteobacteria включва 13 вида бактерии. Те могат да приемат различни морфологии като тормозени, звездни и спирални. Те също могат да образуват стъбла и пъпки, което им позволява да увеличат съотношението си повърхност-обем, което им позволява да оцелеят в среда с малко хранителни вещества.

Алфапротеобактериите показват голямо разнообразие от метаболитни стратегии като фотосинтеза, фиксиране на азот, окисление на амоняк и метилотрофия. Тази група включва най-разпространените морски клетъчни организми.

Много видове от този клас бактерии обикновено възприемат вътреклетъчния начин на живот като растителни съучастници или растителни или животински патогени, като например Rhizobim, който се образува с корените на някои растителни видове или Wolbachia, обикновен комарен паразит.

Alfaproteobacteria също е свързана с групата на предците, която е довела до появата на митохондрии, рикетсиал. Други жанрове, като например Rickettsia, те са патогенни.

Betaproteobacteria

Бетапротеобактериите се формират от 14 вида бактерии, които представят разнообразието от форми и метаболизма. Те могат да бъдат стриктни или факултативни аеробика.

Някои видове могат да бъдат хемоавтотрофни, като пол Nitrosomonas, който е амонячен окислител. Други са като фототрофи Rhodocyclus и Rubrivivax, които използват светлината като източник на енергия.

Бетапротеобактериите се намесват в фиксирането на азот, чрез окисляване на амоняк, произвеждайки нитрити, много важно съединение в физиологията на растенията..

Други видове могат да бъдат патогенни в рамките на тази група, като Neisseriaceae (които произвеждат гонорея и менингит), Ralstonia, растителен патоген на Solanaceae (домати, картофи), и Burkholderia glumae, което причинява увреждане на метликата при отглеждането на ориз.

Deltaproteobacteria

Deltaproteobacteria група седем реда грам-отрицателни бактерии. Те са анаеробни и обикновено са изолирани в утайки от езера, блата и морски дъна. Те са сулфатни редуктори и участват в цикъла на естествената сяра.

Този клас включва хищнически бактерии от други бактерии, като видове от родове Bdellovibrio и Myxococcus. Myxobacteria отделят спори и са групирани в многоклетъчни плодни тела, в среда с ограничена храна. Те представляват най-сложната група бактерии

epsilonproteobacteria

Епсилонпротеобактериите включват само един ред грам-отрицателни бактерии. Те са оформени като тънки спирални или извити пръти. Някои видове са симбионти на храносмилателния тракт на животните, други са паразити на стомаха (Helicobacter spp.) или дванадесетопръстника (Campylobacter SPP.).

Бактериите в тази група обитават микроаерофилни или анаеробни среди, като например дълбоководни хидротермални отвори. Те са хемолитотрофни, защото получават енергията си от окисляването на редуцирана сяра или водород, свързан с редуцирането на нитрат или кислород. Други са автотрофни и използват обратния цикъл на Кребс, за да фиксират въглероден диоксид в биомасата.

pathogeny

Тъй като протеобактериите са край на бактериите с най-много видове и най-сложни и разнообразни, това включва голямо разнообразие от патогени.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Тези бактерии се екскретират в изпражненията на заразени животни и могат да оцелеят в околната среда до три дни.

Е. coli колонизира нов гостоприемник чрез фекално-орален път, като консумира сурова храна или замърсена вода, придържайки се към чревните клетки и предизвиква диария в засегнатите хора.

Фекалните бактерии могат да колонизират уретрата и да се разпространят през пикочните пътища до пикочния мехур и бъбреците или простатата при мъжете, което води до инфекция на пикочните пътища..

Когато специфичен щам на Е. coli, който съдържа капсулен антиген, наречен К1, колонизира червата на новороденото, през вагината на заразената майка, настъпва бактериемия, която води до неонатален менингит.

В по-редки случаи вирулентните щамове са отговорни и за хемолитично-уремичен синдром, перитонит, мастит, септицемия и пневмония..

салмонела (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

веднъж S. enterica влиза в нов приемник започва своя цикъл на инфекция през лимфоидната тъкан. Бактериите се прилепват към чревните епителни клетки на илеума и М клетките, като предизвикват в тях пренареждане на цитоскелета, което предизвиква образуването на големи неравности на повърхността, позволявайки неселективна ендоцитоза, при което бактериите могат да влязат в клетката..

също, салмонела произвежда цитотоксични ефекти, които разрушават М клетките и индуцират апоптоза в активирани макрофаги и фагоцитоза в неактивирани макрофаги, за които те се транспортират до черния дроб и далака, където се размножават.

При хората S. enterica може да причини две заболявания: коремен тиф, причинен от S. enterica подводница. enterica Паратифи серотипове или салмонелоза, произведени от други серотипове.

вибрион (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

По-голямата част от инфекциите се дължат на вибрион те са свързани с гастроентерит, но могат да инфектират и открити рани и да предизвикат септицемия. Тези бактерии могат да бъдат транспортирани от морски животни и тяхното приемане причинява фатални инфекции при хората.

Y. cholerae (причинител на холерата) обикновено се предава чрез замърсена вода. Други патогенни видове, като например V. parahaemolyticus и V. vulnificus се предават от замърсена храна, обикновено свързана с консумацията на недостатъчно морски храни.

Огнищата на V. vulnificus Те са смъртоносни и често се срещат в топли климати. След урагана "Катрина" в Ню Орлиънс се появи огнище на този вид.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Някои видове Helicobacter те живеят в горната част на стомашно-чревния тракт и в черния дроб на бозайниците и някои птици. Някои щамове на тези бактерии са патогенни за хората и са силно свързани с пептични язви, хроничен гастрит, дуоденит и рак на стомаха..

Видът на рода Helicobacter те могат да процъфтяват в стомаха на бозайник, произвеждайки големи количества уреаза, която локално повишава рН от 2 до 6 или 7, което го прави по-съвместима среда.

Y. pylori, заразява до 50% от човешката популация. Той се намира в слузта, на вътрешната повърхност на епитела и понякога във вътрешността на епителните клетки на стомаха..

Колонизация на стомаха чрез H. pylori може да причини хроничен гастрит, възпаление на лигавицата на стомаха на мястото на инфекцията.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

Полът Yersinia включва 11 вида, от които само Y. pestis, Y. pseudotuberculosis и някои щамове на Y. enterocolitica имат патогенно значение за хората и някои топлокръвни животни.

Y. pestis той е причинител на пневмонична, септична и бубонна чума. Видът на чумата зависи от формата на инфекцията, или чрез ухапване на инфектирани бълхи (бубонна чума и септицемия), или от човек на човек при кашлица, повръщане и кихане, когато заболяването е напреднало до пневмонична (белодробна или пневмонична чума).

Пневмоничната чума се появява, когато бактериите инфектират белите дробове, докато бубонната чума се появява, когато бактериите влизат в тялото през кожата от ухапване от бълхи и пътуват през лимфните съдове до лимфен възел, причинявайки възпаление. И накрая, септицемичната чума се дължи на инфекция на кръвта, след ухапване от заразени бълхи.

Y. псевдотуберкулоза Придобива се чрез контакт със заразени животни или чрез консумация на заразена храна и вода. Той е причина за заболяване, подобно на туберкулоза, наречено скарлатина, което засяга лимфните възли. Той може да произведе локализирана некроза на тъканите, грануломи в далака, черния дроб и лимфните възли.

Инфекции от Y. enterocolitica те обикновено се получават от недостатъчно сготвено свинско или от замърсена вода, месо или мляко. Острите инфекции обикновено водят до пълен самоограничаващ се колит или терминален илеит и аденит при хора. Симптомите могат да включват водна или кървава диария и треска, подобна на апендицит или салмонелоза или шигелоза.

препратки

1. Garrity, G.m., Bell, J.A., & Lilburn, T.G. (2004 г.). Таксономичен план на прокариотите. Ръководство за систематична бактериология на Bergey, второ издание. Springer-Verlag, Ню Йорк.
2. Rizzatti, G., Lopetuso, L.R., Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Proteobacteria: общ фактор в човешките болести. Biomed Research International, 2017: 9351507.
3. Sachs, J.L., Skophammer, R.G., Nidhanjali Bansal & Stajich, J.E. (2013 г.). Еволюционен произход и диверсификация на протеобактериални взаимности. Известия на Кралското общество, 281: 20132146.
4. Euzéby, J.P. (1997). Списък на имената на бактериите с постоянна номенклатура: папка, достъпна в интернет. Международно списание за систематична бактериология 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Възстановен на 7 октомври 2018 г..
5. Kelly P. Williams, K.P., Sobral, B.W. и Dickerman A.W. (2007 г.). Здраво дърво за алфапротеобактериите. Journal of Bacterology, 189 (13): 4578-4586.