Bacteroidetes generelle og systematiske egenskaber

793
Philip Kelley

Bacteroidetes det er en af ​​phylerne, inden for hvilke bakterier klassificeres. Denne kant består af fire klasser (BakteroidiaFlavobakterierSphingobakterier Y Cytofagi ) og mere end 7.000 forskellige arter, der har koloniseret alle typer levesteder på Jorden.

De er til stede i jord, aktiveret slam, nedbrydende plantemateriale, kompost, oceaner, ferskvand, alger, mejeriprodukter og syge dyr. Distribueret i tempererede, tropiske og polære økosystemer. Det Bacteroidetes isoleret i åbne levesteder hører hovedsageligt til klasserne Flavobacteria, Cytophagia og Sphingobacteria.

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

Bacteroidetes er en vigtig del af den menneskelige tarmkanal og af andre pattedyr og fugle. Hos mennesker griber de ind i aktiveringen af ​​immunsystemet og i ernæring gennem nedbrydning af polysaccharider og kulhydrater, der genererer biprodukter, genabsorberet af værten, som udgør en vigtig energikilde.

Arter af phylum Bacteroidetes er for det meste ikke-patogene, med undtagelse af slægten Bacteroides, består af opportunistiske patogener og nogle Flavobacteriaceae, patogene for mennesker, andre pattedyr, ferskvandsfisk eller havfisk.

Artikelindeks

  • 1 Generelle egenskaber
  • 2 Systematisk
    • 2.1 Klasse I. Bakteroidier
    • 2.2 Klasse II. Flavobakterier
    • 2.3 Klasse III. Sphingobakterier
    • 2.4 Klasse IV. Cytofagi
  • 3 Tarmmikrobiota
    • 3.1 Gensidighed
    • 3.2 Galdesyremetabolisme
    • 3.3 Energihøstning
  • 4 Referencer

Egenskaber generel

De bakterier, der er klassificeret i dette fylum, har en fælles evolutionær historie og en bred morfologisk, fysiologisk og økologisk mangfoldighed. De kan være korte eller lange, lige, spindelformede eller tynde filamenter. De er gramnegative og danner ikke endosporer.

De kan være fakultative anaerobe eller strengt aerobe. De kan være ikke-mobile, flagellerede, eller de kan bevæge sig ved at glide.

De er kemoorganotrofe, aerobe eller fakultativt anaerobe med respiratorisk stofskifte, selvom der er nogle arter med fermentativ metabolisme.

Systematisk

Kanten Bacteroidetes, også kendt som gruppen Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides, består af fire klasser: BakteroidiaFlavobakterierSphingobakterier Y Cytofagi, den gruppe mere end 7000 forskellige arter.

I tidligere klassifikationer omfattede phylum Bacteroidetes tre klasser (Bacteroidia, Flavobacteriia og Sphingobacteriia). Men nyere undersøgelser, der er baseret på sekvensanalysen af ​​16S rRNA-genet, retfærdiggør dannelsen af ​​en fjerde klasse inden for dette phylum, Cytophagia..

Inkluderet i denne nye klasse er mange slægter, der tidligere er klassificeret inden for familierne Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae og Crenotrichaceae. Derfor omfatter phylum Bacteroidetes mindst fire fylogenetiske grupper, der er godt afgrænset..

Klasse I. Bakteroidia

Denne klasse inkluderer en enkelt ordre kaldet Bacteroidales. Ordren omfatter i øjeblikket fem familier: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae og Rikenellaceae..

Det er repræsenteret i mere end 850 arter. Celler af denne klasse er lige, spindelformede eller tynde stænger eller coccobacilli med gramnegativ farvning. De danner ikke sporer.

De er primært anaerobe, skønt nogle er fakultativt anaerobe. De fermenterer enkle kulhydrater, der genererer butyrat som et fermenteringsprodukt, skønt de kan nedbryde proteiner og andre substrater. De er ikke-mobile eller mobile ved at glide.

Klasse II. Flavobakterier

Klassen Flavobacteria inkluderer en enkelt ordre kaldet Flavobacteriales. Ordren inkluderer i øjeblikket tre familier: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae og Cryomorphaceae. Dette udgør den største klasse af phylum bacteroidetes, der grupperer mere end 3.500 arter.

Cellerne er stænger eller filamenter, der ikke danner sporer, de er gramnegative uden gasblærer og intracellulære granuler. De ganges generelt med binær fission.

Medlemmer af familien Blattabacteriaceae er intracellulære symbionter af insekter. Familierne Flavobacteriaceae og Cryomorphaceae er dannet af aerobe eller fakultativt anaerobe kemoorganotrofe bakterier med respiratorisk metabolisme, selvom der er nogle arter med fermentativ metabolisme..

De er ikke mobile. Mange medlemmer af disse familier har brug for NaCl- eller havvandssalte til vækst..

Medlemmer af Flavobacteriaceae-familien er udbredt i jord eller i frisk, brak eller havvand i tempererede, tropiske eller polære områder, mens medlemmer af Cryomorphaceae-familien indtil videre er begrænset til marine habitater ved lav temperatur..

Nogle medlemmer af familien Flavobacteriaceae er patogener for mennesker, fisk eller padder..

Klasse III. Sphingobakterier

Denne klasse inkluderer kun ordren Sphingobacteriales, der grupperer tre familier (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae og Saprospiraceae), 29 slægter og 787 arter..

Bakterier af denne klasse er stangformede. De er ikke-bevægelige, ikke-sporedannende med gram-negativ farvning. Vækst aerob eller eventuelt anaerob.

Med begrænset gæringskapacitet hos nogle medlemmer. Nogle genrer, hovedsageligt Sphingobacterium, indeholder høje koncentrationer af sfingophospholipider som cellulære lipidkomponenter.

Klasse IV. Cytofagi

Denne klasse inkluderer kun ordren Cytophagales og nogle andre fylogenetiske grupper, der behandles som ordrer incertae sedis, navngivet således for at indikere manglende evne til at placere dem nøjagtigt inden for denne klassifikation.

Celler i denne klasse kan være korte, lange stænger eller filamenter. Nogle slægter danner S-formede ringe, spoler eller celler.De producerer ikke sporer undtagen slægten Sporocytophaga. De er mobile ved at glide eller ikke mobile. Den eneste slægt med flagella er Balneola. Gram-negativ farvning.

Vækst er normalt strengt aerob, men mikroaerob og anaerob vækst forekommer i nogle lemmer. De er kemoorganotrofe. De er bredt fordelt i naturen.

Nogle slægter er marine organismer, der kræver salte af havvand til deres vækst. De fleste arter er mesofile, men der er psykrofile og termofile medlemmer..

Tarmmikrobiota

Bakteroidetes har koloniseret de forskellige dele af mave-tarmkanalen hos mennesker. De findes også i mikrobiota hos andre pattedyr, såsom pighuder, mus, hunde, svin og drøvtyggere; fra husdyr og vilde fugle, såsom kyllinger, kalkuner, gås og strudse; og hos hvirvelløse dyr som tusindben og termitter.

Mutualisme

De fleste bakteroideteter har et gensidigt forhold til deres værter. Hos mennesker interagerer de med immunsystemet og producerer aktivering af T-celle-medierede responser og styrer koloniseringen af ​​potentielle patogene bakterier..

Disse bakterier producerer generelt butyrat som slutproduktet ved gæring, som har antineoplastiske egenskaber og derfor spiller en vigtig rolle i opretholdelsen af ​​tarmens sundhed..

Galdesyremetabolisme

De deltager også i metabolismen af ​​galdesyrer og transformationen af ​​toksiske og / eller mutagene forbindelser. De bidrager til nedbrydningen af ​​polysaccharider i tyktarmen, molekyler, der er vanskelige at nedbrydes af pattedyr, resistente over for fordøjelsesenzymernes virkning..

Bakteriel-medieret fermentering af disse polysaccharider fører til frigivelse af flygtige kortkædede fedtsyrer (hovedsageligt acetat, propionat og butyrat), der genabsorberes af værten. Derfor hjælper disse tarmbakterier værten med at få energi fra ildfaste kulhydratkilder..

Energihøstning

Hos altædende pattedyr, især mennesker, repræsenterer denne ekstra energikilde mellem 7% og 10% af den daglige godtgørelse. 

Hos rotter har kimfrie dyr vist sig at udskille 87% flere kalorier i afføring end deres normale modstykker, og de har brug for at spise 30% mere mad for at opretholde deres kropsvægt.

 Derfor er tilstedeværelsen af ​​tarmmikrobiota nødvendig for optimal optagelse af energi fra kosten.

Referencer

  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. og M. Göker. (2016). Genombaseret taxonomisk klassificering af bakteroidetes. Grænser i mikrobiologi, 7: 2003.
  2. Wikipedia-bidragydere. Bacteroidetes [online]. Wikipedia, den gratis encyklopædi, 2017 [høringsdato: 10. oktober 2018]. Tilgængelig på es.wikipedia.org
  3. Johnson, E.L., Heaver, S.L., Walters, W.A. og Ley, R.E. (2017). Mikrobiom og metabolisk sygdom: Revidering af den bakterielle phylum 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 og W. B. Whitman. (2010) Bergey's Manual of Systematic Bacteriology: Volume 4: The Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiaom, og Plamancia. ANVENDELSER.
  5. Thomas, F. Hehemann, J.H., Rebuffet, E., Czjzek, M. og Michel, G. 2011. Environmental and Gut Bacteroidetes: The Food Connection. Grænser i mikrobiologi 2:93.

Endnu ingen kommentarer