Bakteroidlar - Bacteroidetes

Bakteroidlar
Bacteroides biacutis
Bacteroides biacutis
Ilmiy tasnif e
Domen:Bakteriyalar
(ochilmagan):FCB guruhi
(ochilmagan):Bakteroidetlar-xlorobi guruhi
Filum:Bakteroidlar
Krig va boshq. 2012 yil
Sinflar
Sinonimlar
  • Bacteroidaeota Oren va boshq. 2015 yil
  • Rhodotermiya Munoz, Rossello-Mora va Amann 2016
  • Saprospirae

The filum Bakteroidlar uchta katta sinfdan iborat Gram-manfiy, noreform bo'lmagan, anaerob yoki aerob va novda shaklida bakteriyalar atrof muhitda, shu jumladan tuproqda, cho'kindilarda va dengiz suvlarida, shuningdek hayvonlarning ichaklari va terisida keng tarqalgan.

Ba'zi bo'lsa-da Bacteroides spp. bolishi mumkin opportunistik patogenlar, ko'p Bakteroidlar bor simbiyotik turlar oshqozon-ichak traktiga juda moslashgan. Bakteroidlar ichaklarda juda ko'p, ular 10 ga etadi11 hujayralar g−1 ichak materialidan. Ular mezbon uchun zarur bo'lgan metabolik konversiyani, masalan, oqsillarni parchalanishi yoki murakkab shakar polimerlarini bajaradilar. Bakteroidlar hazm bo'lmaydigan kabi allaqachon oshqozon-ichak traktini kolonizatsiya qilish oligosakkaridlar ona sutida ikkalasining ham o'sishini qo'llab-quvvatlaydi Bakteroidlar va Bifidobakterium spp. Bacteroides spp., tomonidan tanlab tanlanadi immunitet tizimi aniq o'zaro ta'sirlar orqali uy egasining.[1]

Tarix

Bacteroides fragilis birinchi bo'ldi Bakteroidlar bog'langan inson patogen sifatida 1898 yilda ajratilgan turlar appenditsit boshqa klinik holatlar qatorida.[1] Hozirgacha Bakteroidlar sinf eng yaxshi o'rganilgan, shu jumladan jins Bakteroidlar (tarkibidagi mo'l-ko'l organizm najas odamlarni o'z ichiga olgan issiq qonli hayvonlar) va Porfiromonalar, odamda yashovchi organizmlar guruhi og'iz bo'shlig'i. Bacteroidia sinfi ilgari Bacteroidetes deb nomlangan; yaqin vaqtgacha filumdagi yagona sinf bo'lganligi sababli, Bergeyning to'rtinchi jildida uning nomi o'zgartirildi Tizimli bakteriologiya qo'llanmasi.[2]

Uzoq vaqt davomida gram-manfiy oshqozon-ichak trakti bakteriyalarining ko'pchiligi bu turga tegishli deb o'ylashgan Bakteroidlar, ammo so'nggi yillarda ko'pchilik Bacteroides spp. qayta tasniflashdan o'tdi. Hozirgi tasnifga asoslanib, oshqozon-ichakning ko'p qismi Bacteroidetes spp. tegishli Bakteroidlar, Prevotellaceae, Rikenellaceaeva Porfiromonadaceae oilalar. [1]Ushbu filum ba'zan birlashtiriladi Xlorobi, Fibrobakteriyalar, Gemmatimonadatlar, Kalditrix va dengiz guruhi A shakllantirish FCB guruhi yoki superfilum.[3] Tomonidan taklif qilingan muqobil tasniflash tizimida Kavalier-Smit, bu takson o'rniga Sfingobakteriyalar filum.

Tibbiy va ekologik roli

Gastrointestinal tizimda mikrobiota Bakteroidlar juda keng metabolik salohiyatga ega va oshqozon-ichak mikroflorasining eng barqaror qismlaridan biri hisoblanadi. Ko'pligi kamayadi Bakteroidlar ba'zi hollarda bilan bog'liq semirish. Ushbu bakterial guruh azob chekayotgan bemorlarda boyitilgan ko'rinadi irritabiy ichak sindromi[4] va ishtirok etgan 1 turi va 2-toifa diabet.[1] Bakteroidlar spp. farqli o'laroq Prevotella spp. yaqinda yog ', insulin qarshiligi va dislipidemiya, shuningdek yallig'lanish fenotipi bilan bog'liq bo'lgan past genlarga boy sub'ektlarning metagenomlarida boyitilganligi aniqlandi. Bakteroidlar sinflarga mansub turlar Flavobakteriyalar va Sfingobakteriyalar odatdagi tuproq bakteriyalari bo'lib, faqat vaqti-vaqti bilan oshqozon-ichak traktida aniqlanishi mumkin, bundan mustasno Kapnotsitofaga spp. va Sfingobakteriya spp. insonning og'iz bo'shlig'ida aniqlanishi mumkin.[1]

Bakteroidetlar ichak mikrobiota bilan chegaralanib qolmaydi, ular Yerdagi turli xil yashash joylarini mustamlaka qiladi.[5] Masalan, Bakteroidlarbilan birga Proteobakteriyalar, Firmicutes va Aktinobakteriyalar, shuningdek, eng ko'p tarqalgan bakterial guruhlar qatoriga kiradi rizosfera.[6] Ular turli xil joylardan, shu jumladan ishlov berilgan maydonlardan, issiqxona tuproqlaridan va foydalanilmaydigan joylardan olingan tuproq namunalarida aniqlangan.[5] Bakteroidlar shuningdek, toza suv ko'llarida, daryolarda, shuningdek okeanlarda yashaydi. Ular tobora muhim bo'lim sifatida tan olinmoqda bakterioplankton dengiz muhitida, ayniqsa pelagik okeanlar.[5] Halofil Bakteroidlar tur Salinibakteriya gipersalin ko'llaridagi tuzga to'yingan sho'r suvlar kabi gipersalin muhitida yashaydi. Salinibakteriya halofil bilan ko'plab xususiyatlarni baham ko'radi Arxeya kabi Halobakteriya va Halokvadratum bir xil muhitda yashaydiganlar. Fenotipik ravishda, Salinibakteriya ga juda o'xshash Halobakteriya va shuning uchun uzoq vaqt davomida noma'lum bo'lib qoldi.[7]

Metabolizm

Gastrointestinal Bakteroidlar turlari ishlab chiqaradi süksin kislotasi, sirka kislotasi va ba'zi hollarda propion kislotasi, asosiy mahsulot sifatida. Avlodlarga mansub turlar Alistiplar, Bakteroidlar, Parabakteroidlar, Prevotella, Paraprevotella, Alloprevotella, Barnesiella va Tannerella sakarolitik, turlar esa Hidli bakteriya va Porfiromonalar asosan asaxarolitikdir. Biroz Bacteroides spp. va Prevotella spp. kabi murakkab o'simlik polisakkaridlarini susaytirishi mumkin kraxmal, tsellyuloza, ksilanlar va pektinlar. The Bakteroidlar turlar oqsil almashinuvida muhim rol o'ynaydi proteazlar hujayra bilan bog'langan. Biroz Bacteroides spp. foydalanish imkoniyatiga ega karbamid azot manbai sifatida. Ning boshqa muhim funktsiyalari Bacteroides spp. dekonjugatsiyasini o'z ichiga oladi safro kislotalari va o'sish mukus.[1] Ning ko'plab a'zolari Bakteroidlar avlod (Fleksibakter, Sitofaga, Sporotsitofaga pigmentlari borligi sababli sariq-to'q sariqdan pushti-qizil ranggacha bo'yalgan flexirubin guruh. Ba'zilarida Bakteroidlar shtammlari, fleksirubinlar bilan birga bo'lishi mumkin karotenoid pigmentlar. Karotenoid pigmentlari odatda dengiz va halofil guruh a'zolari, fleksirubin pigmentlari esa klinik, chuchuk suv yoki tuproqni kolonizatsiya qiluvchi vakillarda tez-tez uchraydi.[8]

Genomika

Qiyosiy genomik tahlillar Bacteroidet filumining ko'p turlarida mavjud bo'lgan 27 ta oqsilni aniqlashga olib keldi. Ulardan bitta protein barcha sekvensiya qilingan Bakteroidetlar turlarida uchraydi, boshqa ikkita oqsillar barcha ketma-ketlikdagi turlarda uchraydi, faqat nasldan tashqari. Bakteroidlar. Ushbu turdagi oqsillarning yo'qligi, ehtimol genning selektiv yo'qolishi bilan bog'liq.[3] Bundan tashqari, barchasi mavjud bo'lgan to'rtta oqsil aniqlandi Bakteroidlar turlaridan tashqari Sitofaga hutchinsonii; bu yana selektiv gen yo'qotilishi bilan bog'liq. Sakkizta oqsil aniqlandi, ular qatorga kiritilgan Bacteroidetes genomlaridan tashqari barcha genomlarda mavjud Salinibakteriya rubari. Ushbu oqsillarning yo'qligi selektiv gen yo'qotilishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin yoki S. ruber juda chuqur shoxlanadi, divergentsiyadan keyin bu oqsillar genlari rivojlangan bo'lishi mumkin S. ruber. A saqlangan imzo indel shuningdek aniqlandi; ClpB tarkibidagi bu uch aminokislotaning yo'q qilinishi chaperone Bacteroidetes filumining barcha turlarida mavjud S. ruber. Ushbu o'chirish bittasida ham mavjud Xlorobi turlari va bittasi Arxey ehtimol, buning sababi gorizontal genlarning uzatilishi. Ushbu 27 oqsil va uch aminokislota yo'q qilinishi Bacteroidetes uchun molekulyar belgilar bo'lib xizmat qiladi.[3]

Bacteroidetes, Chlorobi va Fibrobacteres phylaning qarindoshligi

Bacteroidetes va Chlorobi phyla filiallari filogenetik daraxtlarda bir-biriga chambarchas bog'liq bo'lib, bu yaqin munosabatlarni ko'rsatmoqda. Qiyosiy genomik tahlil yordamida uchta bakteriyalar aniqlandi, ular deyarli barcha bakteroidetlar va xlorobi filalari a'zolari tomonidan noyob tarzda taqsimlanadi.[3] Ushbu uchta oqsilni bo'lishishi muhim ahamiyatga ega, chunki ulardan boshqa bakteriyalar guruhlari tomonidan Bakteroidetlar va Xlorobi filalaridan oqsillar bo'linmaydi. Bir necha saqlangan imzo indellari ham aniqlandi, ular pila a'zolari tomonidan noyob tarzda taqsimlanadi. Ushbu molekulyar imzolarning mavjudligi ularning yaqin aloqalarini qo'llab-quvvatlaydi.[3][9] Bundan tashqari, filum Fibrobakteriyalar ushbu ikki filaga maxsus bog'liqligi ko'rsatilgan. Ushbu uchta filadan tashkil topgan qoplama turli xil oqsillarga asoslangan filogenetik tahlillar bilan kuchli qo'llab-quvvatlanadi[9] Ushbu filalar, shuningdek, bir qator muhim proteinlarda saqlangan imzo indellari asosida bir xil holatda filiallanadi.[10] Va nihoyat, eng muhimi, ikkita saqlangan imzo indeli (RpoC oqsilida va serin gidroksimetiltransferaza ) va bitta uchta PG00081 oqsillari aniqlandi, ular ushbu uchta filadan barcha turlarga noyob taqsimlanadi. Ushbu natijalarning barchasi ushbu uchta filadan bo'lgan turlarning boshqa barcha bakteriyalardan tashqari umumiy ajdodga ega ekanligi to'g'risida dalillarni keltiradi va ularning barchasi bitta "FCB" superfilumining bir qismi sifatida tan olinishi kerakligi taklif qilingan.[3][9]

Filogeniya

Filogeniya 16S rRNK asosidagi LTP chiqarilishiga asoslanadi 123 tomonidan "Hamma turdagi yashovchi daraxt" loyihasi.[11]

 
Rhodotermiya

Rodotermiya

 
Bacteroidaeota
 

Balneolaceae

 
 
Sitofagalalar
 

"Gimenobakteriyalar "

 
 
 
 

"Thermonemataceae "

 
 
 

"Persikobakteriyalar "

 
 

Flammeovirgaceae 1

 
 
 
 
 

Sitofagitlar 2 [shu jumladan. Fleksibakter turlar guruhi 3]

 
 
 

Flammeovirgaceae 2 [shu jumladan. Ekhidna lutea ]

 
 
 

Flammeovirgaceae 3

 
 
 

Flammeovirgaceae 4 [Catalimonadaceae; Mooreiaceae]

 
 
 

Sitofagitlar 1

 
 
 

Sitofagitlar 3

 
 
 

Sitofagitlar 4

 
 

Siklobakteriyalar

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sfingobakteriyalar
 

Filobakteriyalar

 
 

Sfingobakteriyalar

 
 
 
"Xitinofagales "
 

Saprospiraceae

 
 

Chitinophagaceae

 
 
 
 

Kriyomorfaceae

 
 
Flavobakteriyalar
 

"Crocinitomicaceae "

 
 

Flavobakteriyalar

 
 
Bakteroidallar
 

Rikenellaceae

 
 
 
 

Marinifilaceae

 
 

Marinilabiliaceae 2

 
 
 
 

Prolixibakteriyalar

 
 
 

Alkaliflexus imshenetskii

 
 
 

Marinilabiliaceae 1

 
 
 

Marinilabiliaceae 3 [shu jumladan. Sitofaga xylanolytica ]

 
 
 

Odoribakteriyalar

 
 
 

Porfiromonadaceae

 
 

Bakteroidlar

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Taksonomiya

Hozirda qabul qilingan taksonomiya quyidagilarga asoslangan Nomenklaturada turgan prokaryotik ismlarning ro'yxati (LPSN)[12] va Milliy Biotexnologiya Axborot Markazi (NCBI).[13]

Izohlar
. Shtammlari Milliy Biotexnologiya Axborot Markazi, lekin LPSN-da ro'yxatga olinmagan
Pure toza bo'lmagan prokaryotlar (aksenik ) madaniyatlar bir-biridan ajratilgan yoki mavjuddir, ya'ni etishtirilmaydi yoki madaniyatda bir necha ketma-ket parchalardan ko'proq davom etishi mumkin emas

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e f Rajilich-Stojanovich, Mirjana; de Vos, Villem M. (2014). "Odamning oshqozon-ichak traktidagi mikrobiota etishtiriladigan birinchi 1000 turi". FEMS Mikrobiologiya sharhlari. 38 (5): 996–1047. doi:10.1111/1574-6976.12075. ISSN  1574-6976. PMC  4262072. PMID  24861948.
  2. ^ Krieg, N.R .; Lyudvig, V.; Whitman, W.B.; Hedlund, B.P .; Paster, B.J .; Steyli, JT .; Uord, N .; Braun, D .; Parte, A. (2010 yil 24-noyabr) [1984 (Uilyams va Uilkins)]. Jorj M. Garrity (tahrir). Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae va Planctomycetes.. Bergeyning sistematik bakteriologiya qo'llanmasi. 4 (2-nashr). Nyu-York: Springer. p. 908. ISBN  978-0-387-95042-6. Britaniya kutubxonasi №. GBA561951.
  3. ^ a b v d e f Gupta, R. S .; Lorenzini, E. (2007). "Bakteroidetlar va xlorobi turlariga xos bo'lgan filogeniya va molekulyar imzolar (konservalangan oqsillar va indellar)". BMC evolyutsion biologiyasi. 7: 71. doi:10.1186/1471-2148-7-71. PMC  1887533. PMID  17488508.
  4. ^ Pittayanon R. va boshq., Gastroenterologiya, 2019, 157 (1): 97-108.
  5. ^ a b v Tomas, Fransua; Hehemann, Jan-Xendrik; Rebuffet, Etien; Chejek, Mirjam; Mishel, Gurvan (2011). "Atrof-muhit va ichak bakteroidetlari: oziq-ovqat aloqasi". Mikrobiologiya chegaralari. 2: 93. doi:10.3389 / fmicb.2011.00093. ISSN  1664-302X. PMC  3129010. PMID  21747801.
  6. ^ Mendes, Rodrigo; Garbeva, Paolina; Raaijmakers, Jos M. (2013). "Rizosfera mikrobiomi: o'simlik uchun foydali, o'simlik patogen va odam patogen mikroorganizmlarining ahamiyati". FEMS Mikrobiologiya sharhlari. 37 (5): 634–663. doi:10.1111/1574-6976.12028. ISSN  1574-6976. PMID  23790204.
  7. ^ Oren, Aaron (2013). "Salinibakter: arxeologik xususiyatlarga ega o'ta halofil bakteriya". FEMS mikrobiologiya xatlari. 342 (1): 1–9. doi:10.1111/1574-6968.12094. PMID  23373661.
  8. ^ Jehlicka, Jan; Osterrotova, Kateřina; Oren, Horun; Edvards, Xauell G. M. (2013). "Bakteroidetlarning ikki avlodidan fleksirubin pigmentlarini raman spektrometrik diskriminatsiyasi". FEMS mikrobiologiya xatlari. 348 (2): 97–102. doi:10.1111/1574-6968.12243. PMID  24033756.
  9. ^ a b v Gupta, R. S. (2004). "Fibrobakteriyalar, Xlorobi va Bakteroidetlarning filogenezi va imzo qatorlari xususiyatlari". Mikrobiologiyadagi tanqidiy sharhlar. 30 (2): 123–140. doi:10.1080/10408410490435133. PMID  15239383.
  10. ^ Griffits, E; Gupta, RS (2001). "Bakteriyalar bo'linishining nisbiy dallanish tartibini aniqlash uchun turli xil oqsillarda imzo ketma-ketliklaridan foydalanish: Fibrobakteriyaning Xlamidiya va Sitofaga-Flavobakterium-Bakteroidlar bo'linishiga o'xshash vaqtda ajralib chiqqanligi to'g'risida dalillar". Mikrobiologiya. 147 (Pt 9): 2611-22. doi:10.1099/00221287-147-9-2611. PMID  11535801.
  11. ^ "Hamma turdagi yashovchi daraxt" loyihasi."16S rRNA asosidagi LTP versiyasi 123 (to'liq daraxt)" (PDF). Silva Ribozomal RNK bo'yicha ma'lumotlar bazasi. Olingan 2016-03-20.
  12. ^ J.P.Euzéby. "Bakteroidlar". Nomenklaturada turgan prokaryotik ismlarning ro'yxati (LPSN). Olingan 2016-03-20.
  13. ^ Sayers; va boshq. "Bakteroidlar". Milliy Biotexnologiya Axborot Markazi (NCBI) taksonomiya ma'lumotlar bazasi. Olingan 2016-03-20.

Tashqi havolalar