BAKTEROIDETER: GENERELLE KARAKTERISTIKA OG SYSTEMATISKE - BIOLOGI - 2025

Bacteroidetes er en af ​​de phyler, inden for hvilke bakterier klassificeres. Denne phylum omfatter fire klasser (Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria og Cytophagia) og mere end 7.000 forskellige arter, der har koloniseret alle typer levesteder på Jorden.

De findes i jord, aktiveret slam, råtnende plantemateriale, kompost, hav, ferskvand, alger, mejeriprodukter og syge dyr. Distribueret i tempererede, tropiske og polære økosystemer. Bakteroideter 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, PhD, American Type Culture Collection, USCDCP

Bakteroideter er en vigtig del af den humane tarmkanal og hos 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, der absorberes af værten, som udgør en vigtig energikilde.

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

egenskaber

De bakterier, der er klassificeret i dette phylum, 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 kan bevæge sig ved at glide.

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

Systematisk

Phylum Bacteroidetes, også kendt som Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides-gruppen, omfatter fire klasser: Bakteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria og Cytophagia, der grupperer mere end 7000 forskellige arter.

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

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

Klasse I. Bakteroidia

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

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

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

Klasse II. Flavobacteria

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.

Celler er stænger eller filamenter, der ikke danner sporer, er gramnegative uden gasvesikler og intracellulære granuler. De ganges normalt med binær fission.

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

De er ikke mobile. Mange medlemmer af disse familier har brug for NaCl eller salte fra havvand til vækst.

Medlemmer af Flavobacteriaceae-familien er udbredt i jorden eller i frisk, brak eller havvand i tempererede, tropiske eller polare områder, mens medlemmer af Cryomorphaceae-familien hidtil er begrænset til marine levesteder med lav temperatur.

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

Klasse III. Sphingobacteria

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

Bakterier i denne klasse er stavformede. De er ikke-motil, ikke-sporedannende og har gram-negativ farvning. Aerob eller fakultativt anaerob vækst.

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

Klasse IV. Cytophagia

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

Celler i denne klasse kan være korte eller lange stænger eller filamenter. Nogle slægter danner ringe, spiraler eller S-formede celler, de producerer ikke sporer undtagen slægten Sporocytophaga. De er mobile ved at glide eller ikke være 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 vidt distribueret 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

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

mutualisme

De fleste Bacteroidetes har et gensidigt forhold til deres værter. Hos mennesker interagerer de med immunsystemet, hvilket producerer aktiveringen af ​​T-celleformidlede responser og kontrollerer koloniseringen af ​​potentielle patogene bakterier.

Disse bakterier producerer generelt butyrat som slutproduktet til gæring, som har antineoplastiske egenskaber og derfor spiller en vigtig rolle i at bevare tarmens sundhed.

Galgesyre metabolisme

De deltager også i metabolismen af ​​galdesyrer og omdannelsen af ​​toksiske og / eller mutagene forbindelser. De bidrager til nedbrydning af polysaccharider i tyktarmen, molekyler, der er vanskelige at nedbrydes af pattedyr, resistente over for virkningen af ​​fordøjelsesenzymer.

Bakteriemedieret gæring af disse polysaccharider fører til frigivelse af flygtige kortkædede fedtsyrer (hovedsageligt acetat, propionat og butyrat), som reabsorberes af værten. Derfor hjælper disse tarmbakterier værten med at få energi fra ildfaste kolhydrater.

Energihøstning

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

Hos rotter er det vist, at kimfrie dyr udskiller 87% flere kalorier i fæces end deres normale kolleger, og de er nødt til at spise 30% mere mad for at opretholde deres kropsvægt.

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

Referencer

1. Hahnke, RL, 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). Genom-baseret taxonomisk klassificering af bakteroideter. Frontiers in Microbiology, 7: 2003.
2. Wikipedia-bidragydere. Bacteroidetes. Wikipedia, The Free Encyclopedia, 2017. Tilgængelig på es.wikipedia.org
3. Johnson, EL, Heaver, SL, Walters, WA og Ley, RE (2017). Mikrobiome og metabolisk sygdom: revision af bakteriefylen Bacteroidetes. Journal of Molecular Medicine, 95 (1): 1-8.
4. Krieg, NR, J, T. Staley, DR Brown, BP Hedlund, BJ Paster, NL Ward, W. Ludwig og WB Whitman. (2010) Bergey's Manual of Systematic Bacteriology: Volume 4: Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiayces, Planct. Anvendelser.
5. Thomas, F. Hehemann, JH, Rebuffet, E., Czjzek, M. og Michel, G. 2011. Miljø- og tarmbakteroideter: Madforbindelsen. Frontiers in Microbiology 2:93.