Ciri proteobakteria, taksonomi, subfilos, patogenesis



The proteobakteria mereka adalah filum bakteria yang paling luas, kompleks, dan pelbagai di kalangan organisma prokariotik. Ia terdiri daripada kira-kira 384 genera dan 1,300 spesies bakteria gram-negatif dengan dinding sel yang terbentuk terutamanya daripada lipopolysaccharides.

Pada manusia, proteobakteria terdapat pada kulit, rongga mulut, lidah dan saluran faraj, serta usus dan najis. Proteobakteria adalah salah satu phyla yang paling banyak dalam mikrobiota usus manusia.

Peningkatan dalam kadar normal bakteria dari filum ini terhadap yang lain (Bacteroidetes and Firmicutes) dikaitkan dengan penyakit usus dan extraintestinal, terutamanya dengan fenotip radang..

Pelbagai patogen termasuk dalam Proteobacteria, seperti genera Brucella dan Rickettsia kepunyaan kelas Alphaproteobacteria, Bordetella dan Neisseria daripada Betaproteobacteria kelas, Escherichia, Shigella, Salmonella dan Yersinia daripada kelas Gammaproteobacteria dan akhirnya, Helicobacter daripada kelas Epsilonproteobacteria.

Sebagai tambahan kepada patogen, phylum proteobakteria termasuk spesies mutualistik seperti obligasi endosymbionts yang mewajibkan, termasuk genera Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis dan Wigglesworthia.

Kajian baru-baru telah membuat kesimpulan bahawa simbion Proteobacteria telah berkembang dalam kebanyakan kes daripada nenek moyang parasit, selaras dengan paradigma yang mutualistic bakteria sering berubah daripada patogen.

Indeks

  • 1 Ciri umum
  • 2 Subfiles
    • 2.1 Alfaproteobacteria
    • 2.2 Betaproteobacteria
    • 2.3 Deltaproteobacteria
    • 2.4 Epsilonproteobacteria
  • 3 Patogenesis
    • 3.1 Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)  
    • 3.2 Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)           
    • 3.3 Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)
    • 3.4 Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)
    • 3.5 Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)
  • 4 Rujukan

Ciri-ciri umum

Bakteria phylum ini berbeza secara morfologi, fisiologi dan ekologi. Namanya berasal dari tuhan Yunani kuno laut Proteus, yang mempunyai keupayaan untuk mengambil banyak bentuk yang berlainan, merujuk kepada kepelbagaian bentuk bakteria yang berkumpul di dalam taksonomi ini.

Sel-sel ini boleh dalam bentuk bacilli atau cocci, dengan atau tanpa prosteca, diterbangkan atau tidak, dan hanya beberapa spesis yang boleh membentuk badan berbuah. Mereka boleh menjadi pemakanan phototrophic, heterotrophik dan chemolithotropic.

Subfiles

Berdasarkan analisis filogenetik 16S rRNA, kelebihan Proteobacteria ini dibahagikan kepada 6 jenis: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, epsilonproteobacteria dan zetaproteobacteria.

Semua kelas adalah monophyletic, kecuali gammaproteobacteria yang paraphyletic dengan Betaproteobacteria.

Alphaproteobacteria

Kelas Alfaproteobacteria termasuk 13 pesanan bakteria. Mereka boleh mengamalkan morfologi yang berbeza seperti dilecehkan, stellate dan spiral. Mereka juga boleh membentuk batang dan tunas, yang membolehkan mereka meningkatkan nisbah permukaan permukaan mereka, membolehkan mereka bertahan dalam persekitaran dengan beberapa nutrien.

Alfaproteobacteria mempamerkan kepelbagaian strategi metabolik seperti fotosintesis, penentuan nitrogen, pengoksidaan ammonia dan metilotrofi. Kumpulan ini termasuk organisma selular marin yang paling banyak.

Banyak spesies bakteria kelas ini biasanya menggunakan gaya hidup intrasel seperti tumbuhan mutualis atau patogen tumbuhan atau haiwan, seperti Rhizobim, yang membentuk dengan akar beberapa spesies tumbuhan atau Wolbachia, parasit nyamuk biasa.

Alfaproteobacteria juga telah dikaitkan dengan kumpulan nenek moyang yang menimbulkan mitokondria, Rickettsiales. Genre lain, seperti Rickettsia, mereka patogenik.

Betaproteobacteria

Betaproteobacteria dibentuk oleh 14 pesanan bakteria yang memperlihatkan kepelbagaian bentuk dan metabolisme. Mereka boleh aerobik ketat atau fakultatif.

Sesetengah spesies boleh menjadi chemoautotrophic, seperti jantina Nitrosomonas, yang merupakan oksidan ammonia. Lain-lain adalah phototrophs seperti Rhodocyclus dan Rubrivivax, yang menggunakan cahaya sebagai sumber tenaga.

Betaproteobacteria campur tangan dalam penetasan nitrogen, melalui pengoksidaan ammonium, menghasilkan nitrit, sebatian sangat penting dalam fisiologi tumbuhan.

Spesies lain mungkin patogen dalam kumpulan ini, seperti Neisseriaceae (yang menghasilkan gonorrhea dan meningitis), Ralstonia, patogen sayuran daripada Solanaceae (tomato, kentang), dan Burkholderia glumae, yang menyebabkan kerosakan pada panicle dalam penanaman padi.

Deltaproteobacteria

Deltaproteobacteria kumpulan tujuh pesanan bakteria gram-negatif. Mereka adalah anaerobik dan biasanya terpencil dalam sedimen tasik, rawa dan katil laut. Mereka adalah reducer sulfat dan mengambil bahagian dalam kitaran sulfur semulajadi.

Kelas ini termasuk bakteria pemangsa dari bakteria lain, seperti spesies genera Bdellovibrio dan Myxococcus. Myxobacteria memancarkan spora dan dikelompokkan dalam badan berbuah multiselular, dalam persekitaran dengan makanan terhad. Ini merupakan kumpulan bakteria yang paling rumit

Epsilonproteobacteria

Epsilonproteobacteria termasuk hanya satu pesanan bakteria gram-negatif. Mereka berbentuk seperti batang helical nipis atau melengkung. Sesetengah spesis adalah simbol saluran pencernaan haiwan, yang lain adalah parasit perut (Helicobacter spp.) atau duodenum (Campylobacter spp.).

Bakteria dalam kumpulan ini menghuni persekitaran mikroaerofilik atau anaerobik, seperti lubang hidroterma dalam laut. Mereka adalah chemolitotrophic, kerana mereka memperoleh tenaga mereka daripada pengoksidaan sulfur atau hidrogen yang dikurangkan dan pengurangan nitrat atau oksigen. Yang lain adalah autotrofik dan menggunakan kitaran Krebs terbalik untuk membetulkan karbon dioksida dalam biomas.

Patogenesis

Kerana proteobakteria adalah kelebihan bakteria dengan bilangan spesies yang paling banyak dan paling kompleks dan pelbagai, ini termasuk pelbagai jenis patogen.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Bakteria ini diekskresikan dalam kotoran haiwan yang dijangkiti dan boleh hidup di alam sekitar sehingga tiga hari.

E. coli colonizes tuan rumah baru melalui laluan tahi-lisan, dengan pengambilan air mentah atau tercemar, mematuhi sel-sel usus dan menyebabkan cirit-birit pada individu yang terjejas.

Bakteria fecal boleh menjajah uretra dan menyebar melalui saluran kencing ke pundi kencing dan buah pinggang atau prostat pada lelaki, menyebabkan jangkitan saluran kencing.

Apabila ketegangan tertentu E. coli, yang mengandungi antigen capsular dipanggil K1, colonizes usus bayi yang baru lahir melalui faraj tercemar ibu, bakteremia, yang membawa berlaku meningitis neonatal.

Dalam kes yang jarang berlaku, strain yang ganas juga bertanggungjawab untuk sindrom hemolitik-uraemik, peritonitis, mastitis, septikemia dan radang paru-paru.

Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Sekali lagi S. enterica memasuki tuan rumah baru bermula kitaran jangkitan melalui tisu limfoid. Bakteria melekat pada sel-sel epitelium usus daripada usus kecil dan sel-sel M, mendorong mereka satu penyusunan semula Sitoskeleton mencetuskan pembentukan undulations besar di permukaan membolehkan endocytosis bukan terpilih, yang mana bakteria dapat masuk ke dalam sel.

Begitu juga, Salmonella kesan sitotoksik memusnahkan sel-sel M dan mendorong apoptosis dalam makrofaj diaktifkan dan fagositosis dalam makrofaj tidak diaktifkan, sehingga mereka diangkut ke hati dan limpa, di mana mereka membiak.

Pada manusia S. enterica boleh menyebabkan dua penyakit: demam kepialu yang disebabkan oleh S. enterica sub. enterica Serotypes atau Salmonellosis Paratyphi yang dihasilkan oleh serotype lain.

Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

Majoriti jangkitan disebabkan Vibrio Mereka dikaitkan dengan gastroenteritis, tetapi mereka juga boleh menjangkiti luka terbuka dan menyebabkan septikemia. Bakteria ini boleh diangkut oleh haiwan marin dan pengambilan mereka menyebabkan jangkitan maut pada manusia.

Y. cholerae (agen penyebab kolera) biasanya dihantar melalui air yang tercemar. Spesies patogen lain seperti V. parahaemolyticus dan V. vulnificus disebarkan oleh makanan yang tercemar, secara amnya dikaitkan dengan penggunaan makanan laut yang kurang masak.

Wabak V. vulnificus Mereka adalah maut dan lazimnya berlaku di dalam iklim panas. Selepas Taufan Katrina di New Orleans, satu wabak spesies ini berlaku.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Sesetengah spesies Helicobacter mereka hidup di saluran gastrointestinal atas dan di hati mamalia dan beberapa burung. Sesetengah strain bakteria ini patogen kepada manusia dan sangat dikaitkan dengan ulser peptik, gastritis kronik, duodenitis dan kanser perut..

Spesies genus itu Helicobacter mereka boleh hidup dalam perut mamalia, menghasilkan urease yang besar, yang secara tempatan meningkatkan pH dari 2 hingga 6 atau 7, menjadikannya medium yang lebih serasi.

Y. pylori, ia menjejaskan sehingga 50% daripada populasi manusia. Ia dijumpai di mukus, di permukaan dalaman epitelium, dan kadang-kadang di bahagian dalam sel epitelium perut..

Penjajahan perut oleh H. pylori boleh menyebabkan gastritis kronik, keradangan lapisan perut di tapak jangkitan.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

Jantina Yersinia termasuk 11 jenis, yang mana sahaja Y. pestis, Y. pseudotuberculosis dan beberapa jenis Y. enterocolitica adalah kepentingan patogen bagi manusia dan beberapa haiwan berdarah panas.

Y. pestis ia adalah agen penyebab pneumonik, septikemik dan penyakit bubonic. Jenis penyakit bergantung kepada bentuk jangkitan, sama ada melalui gigitan kutu yang dijangkiti (berkaitan dgn penyakit taun dan wabak septicemic) atau dari seorang ke seorang yang lain melalui batuk, muntah-muntah dan bersin, apabila penyakit itu telah berkembang kepada bentuk pneumonic (wabak paru-paru atau pneumonik).

tulah pneumonic berlaku apabila bakteria menjangkiti paru-paru, manakala wabak berkaitan dgn penyakit taun berlaku apabila bakteria memasuki badan melalui kulit melalui gigitan kutu dan perjalanan melalui saluran limfa ke nodus limfa, menyebabkan keradangan. Akhirnya, wabak septikemik berlaku disebabkan oleh jangkitan darah, selepas gigitan kutu yang dijangkiti.

Y. pseudotuberculosis Ia diperolehi melalui hubungan dengan haiwan yang dijangkiti atau melalui penggunaan makanan dan air yang tercemar. Ia adalah penyebab penyakit yang serupa dengan tuberkulosis, yang disebut demam merah, yang memberi kesan kepada nodus limfa. Ia boleh menghasilkan nekrosis tisu setempat, granulomas dalam limpa, hati dan kelenjar getah bening.

Jangkitan oleh Y. enterocolitica mereka biasanya berlaku dari daging babi yang tidak dimasak atau dari air, daging atau susu yang tercemar. Jangkitan akut biasanya membawa kepada kolitis yang menyekat diri atau ileitis terminal dan adenitis pada manusia. Gejala mungkin termasuk cirit-birit dan demam berdarah atau berdarah, mirip dengan apendisitis atau salmonellosis atau shigellosis.

Rujukan

  1. Garrity, G.m., Bell, J.A., & Lilburn, T.G. (2004). Garis Panduan Taxonomic Prokariotes. Manual Bergey Bacteriology Sistematik, Edisi Kedua. Springer-Verlag, York baru.
  2. Rizzatti, G., Lopetuso, L.R., Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Proteobakteria: Faktor Biasa dalam Penyakit Manusia. Biomed Research International, 2017: 9351507.
  3. Sachs, J.L., Skophammer, R.G., Nidhanjali Bansal & Stajich, J.E. (2013). Asal-usul evolusi dan kepelbagaian mutualis proteobakteri. Prosiding Royal Society, 281: 20132146.
  4. Euzéby, J.P. (1997). Senarai Nama Bacterial dengan Berdiri di Nomenclature: Folder Tersedia di Internet. Jurnal Antarabangsa Bakteria Sistematik 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Diperoleh pada 7 Oktober 2018.
  5. Kelly P. Williams, K.P., Sobral, B.W. , dan Dickerman A.W. (2007). Pohon spesies yang kuat untuk Alphaproteobacteria. Jurnal Bacterology, 189 (13): 4578-4586.