baktériumtörzs From Wikipedia, the free encyclopedia
A Pseudomonadota (szinonima: Proteobacteria) Gram-negatív baktériumok nagy törzse.[10] Jelenleg a baktériumok egyik legfőbb törzsének tekintik.[11] Patogén és szabadon élő (nem parazita) nemzetségei vannak.[11] 6 osztálya van ezek az Acidithiobacillia, az Alphaproteobacteria, a Betaproteobacteria, a Gammaproteobacteria, a Hydrogenophilia és a Zetaproteobacteria.[11] Igen sokszínűek, számos különbséggel morfológia, anyagcsere, emberrel való kapcsolat és ökológiai befolyás terén.[11]
 | ||||
|---|---|---|---|---|
.jpg) | ||||
| Rendszertani besorolás | ||||
| ||||
| Szinonimák | ||||
| ||||
| Osztályok | ||||
| Hivatkozások | ||||
 A Wikifajok tartalmaz Pseudomonadota témájú rendszertani információt.  A Wikimédia Commons tartalmaz Pseudomonadota témájú kategóriát. | ||||
Az amerikai Carl Woese hozta létre 1987-ben, informálisan „bíborbaktériumokként és rokonaikként” leírva őket.[12] Később formálisan Proteobacteriaként nevezték el a sok alak felvételére képes görög Próteusz istenről.[13] 2021-ben a Nemzetközi Prokarióta-rendszertani Bizottság a Pseudomonadota szinonimát fogadta el, és sok más prokariótatörzset is átnevezett.[1] Ez az átnevezés a mikrobiológusok közt vitatott maradt, sokuk továbbra is a régóta használt Proteobacteria nevet használja.[14] A törzs tagjai az Acidithiobacillia, az Alphaproteobacteria, a Betaproteobacteria, a Gammaproteobacteria, a Hydrogenophilia és a Zetaproteobacteria.[11] Sok patogén nemzetség – például az Escherichia, a Salmonella, a Vibrio, a Yersinia, a Legionella – tagja.[15] Más tagok szabadon élők, mint például sok nitrogénkötésért felelős baktérium is.[16]
Korábban a Pseudomonadotába tartozott két további osztály, a Deltaproteobacteria és az Oligoflexia, de genomikai markerelemzés alapján ezek elkülönülnek e törzstől.[17] A Deltaproteobacteria önálló taxonómiai egység, ami alapján önálló Desulfobacterota (benne a Thermodesulfobacteriota), a Myxococcota és Bdellovibrionota (benne az Oligoflexia) csoportokra bonthatják.[17]
Az Epsilonproteobacteria osztályt a Pseudomonadota törzsben azonosították. Ez kemolitotróf elsődleges termelő, anyagcseréje mélytengeri hidrotermális kürtők ökoszisztémájában fontos.[18] Ezen osztályban fontos patogének a Campylobacter, a Helicobacter és az Arcobacter. A filogenetikai fa topológiája és a genetikai markerek alapján az Epsilonproteobacteria viszont távol van a Pseudomonadotától.[18] Korlátozott külcsoportadatok és mérési adatok támasztják ezt alá. További vizsgálatok ellenére nem ismert, hogy az Epsilonproteobacteria monofiletikus-e a Proteobacteriában, így a kutatók attól való különválasztását javasolták. Ennek javasolt új neve Campylobacterota.[18]
A jelenleg elfogadott taxonómia a List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN)[19] és a Biotechnológiai Információk Nemzeti Központja (NCBI) alapján.[20]
A Pseudomonadotát riboszomális RNS (rRNS) alapján határozták meg, és több csoportba osztották. Ezeket sok évig alosztálynak tekintették, de most osztálynak számítanak. Ezek az osztályok monofiletikusak.[21][22][23] A kezdetben a Gammaproteobacteriába sorolt, majd 2013-ban az Acidithiobacilliába áthelyezett Acidithiobacillust[6] eleinte a Betaproteobacteriához képest parafiletikusnak tekintették többgenomos elemzések alapján.[24] 2017-ben a Betaproteobacteria jelentős változásokon esett át, és a Hydrogenophilalia osztály létrejött, benne a Hydrogenophilales renddel.[8]
Az érvényesen közölt nevekkel rendelkező Pseudomonadota-osztályok több gyakori nemzetséget tartalmaznak,[25] például:
Több elképzelés is van a Pseudomonadota filogenetikai családfájára:
| az ARB életfa, az iTOL, Bergey stb. alapján | 16S rRNS-alapú (LTP_12_2021)[26][27][28] | 120 egymásolatos markeren alapuló GTDB 08-RS214[29][30][31] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
A Pseudomonadota sokszínű csoport. Bár egyes tagjai Gram-pozitívak vagy -változóak, jellemzően Gram-negatívak. Egyedi külső membránjuk többségében lipopoliszacharidokból áll, ez megkülönbözteti a Gram-pozitív fajoktól.[32] A legtöbb faj ostorral mozog, de vannak nem mozgó vagy sikló fajok is.[33]
Sokféle anyagcseretípusuk van. Legtöbbjük fakultatív vagy obligát anaerob, kemolitoautotróf vagy heterotróf, de sok kivétel van. Sok távoli rokon nemzetség oxigén vagy anoxigén fotoszintézissel nyer energiát.[33]
Az Acidithiobacilliában kén-, vas- és uránoxidáló autotrófok vannak. A típusrendje az Acidithiobacillales, melyben 5 különböző, a bányászatban használt Acidithiobacillus-faj van. Ezek biokinyerést végeznek, vagyis a hagyományos kinyerési módszerekkel kinyerhetetlen fémeket nyernek ki a bányászat során keletkező hulladékból.[34]
Egyes Alphaproteobacteria-tagok igen kevés tápanyaggal képesek szaporodni, életciklusuk során különleges a morfológiájuk. Egyesek tönköket alkotnak a kolonizációhoz, és sejtosztódáskor csíráznak, mások a mezőgazdaságban fontos nitrogénkötő baktériumok, így növények szimbiontái. Típusrendjük a Caulobacterales, benne tönkképző baktériumokkal, amilyen a Caulobacter.[35] Az eukarióták mitokondriumai is ilyen baktérium utódai lehetnek.[36]
A Betaproteobacteria metabolikusan igen sokszínű, benne kemolitoautotrófokkal, fotoautotrófokkal és generalista heterotrófokkal. Típusrendje a jelentős metabolikus diverzitású, így többek közt opportunisztikus patogéneket is tartalmazó Burkholderiales. Ezek primerek az állatoknak, például a lópatogén Burkholderia mallei és a cisztás fibrózisos emberekben légzőrendszeri megbetegedéseket okozó Burkholderia cepacia.[37]
A Gammaproteobacteria az egyik legtöbb nemzetséget tartalmazó osztály közel 250 nemzetséggel.[24] Típusrendje a többek közt a Pseudomonas és a nitrogénkötő Azotobacter nemzetségeket tartalmazó Pseudomonadales. Amellett, hogy jól ismert patogén nemzetség, a Pseudomonas bizonyos anyagok, például a cellulóz lebontására is képes.[35]
A Hydrogenophilalia termofil kemoheterotrófok és autotrófok osztálya.[38] Tagjai általában hidrogént használnak elektrondonorként, de redukált kénvegyületeket is használhatnak. Ezért az ipari szennyvízrendszereket szennyező szulfidok eltávolítására használják egyes fajait. Típusrendje a Hydrogenophilales, benne többek közt a Thiobacillus, a Petrobacter, a Sulfuricella, a Hydrogenophilus és a Tepidiphilus nemzetségekkel. 2024-ig nem ismert patogén tagja ez osztálynak.[39]
A Zetaproteobacteria vasoxidáló neutrofil kemolitoautotrófok osztálya, melyek világszerte megtalálhatók torkolatokban és tengerekben.[33] Mikroaerofil életmódja miatt sikeres környezetében. Mivel a légkörben jelenlévőnél kevesebb oxigént igényelnek, a környezetben történő abiotikus vas(II)-oxidációval versenghetnek.[40] Egyetlen igazolt típusrendje a Mariprofundales, melyben nem ismertek patogén fajok.[41]
A transzformációt, melyben egy baktérium egy másiknak genetikai anyagot ad át,[42] az Alphaproteobacteria, a Betaproteobacteria és a Gammaproteobacteria osztályok összesen legalább fajában megfigyelték.[43] A természetes transzformáció terén legjobban kutatott fajok a Neisseria gonorrhoeae (Betaproteobacteria) és a Haemophilus influenzae (Gammaproteobacteria).[44] A természetes transzformáció ivaros folyamat, melyben egy baktériumtól egy másikba közvetetten DNS kerül, és a donorszekvencia a recipiens genomjába integrálódik. A patogén fajokban a transzformáció DNS-javítási folyamat lehet, mely megvédi a patogén DNS-ét a gazda reaktív oxigénszármazékokat tartalmazó fagocita-védekezésétől.[44]
A hat osztály jelentős különbségei miatt e törzs számos élőhelyen megél, például:
Több tanulmány szerint a Pseudomonadota a humán emésztőrendszer betegségének fontos jele, a mikrobiom-instabilitás markere.[10] A humán emésztőrendszeri baktériumok nagyrészt 4 törzs (Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Pseudomonadota) tagjai.[10] A mikrobiom dinamikus az egész élet során – az első néhány évben diverzitása stabil, felnőttekben nagyobb, idősebbekben kisebb diverzitású.[10] Ez fontos feladatokat, például tápanyagszintézist, kémiai anyagcserét és bélgátképzést végez.[10] Ezenkívül könnyíti a gazda és környezete kölcsönhatásait a tápanyag- és baktériumbevitel szabályzásával. 16S rRNS- és metagenomikai szekvenálás során a Pseudomonadota endotoxémia- (gyulladásos bélválasz) és anyagcsererendellenesség-okozó hatását mutatták ki az emésztőrendszerekben.[10] Michail et al. a mikroba-összetételt vizsgálták nem alkoholos zsírmájjal rendelkező és a nélküli gyermekekben, és előbbiekben több Gammaproteobacteria-példányt mutatott ki, mint utóbbiakban.[50]
A Betaproteobacteria és a Gammaproteobacteria gyakoriak a szájban, és a megfelelő szájegészség markerei.[45] A szájmikrobiom 11 élőhelyből áll, például a nyelvhátból, a kemény szájpadból, a mandulákból, a garatból és a nyálból.[51] A szájmikrobiom-változásokat okozhatják endogén és exogén tényezők, például az életmód, a genotípus, a környezet, az immunrendszer és a szocioökonómiai helyzet.[51] Az étrend is ilyen tényező – a rossz étrend magas telítettzsírsav-tartalma növeli a száj Betaproteobacteria-tartalmát.[51]
A Pseudomonadota baktériumai növénygyökerek szimbiontái vagy mutualistái például a burgonyanövények rizómáiban.[52] Így a gazdák növelhetik a termelést.[52] Az egészségesebb gyökérzet jobb tápanyagfelvételt, víztartást, betegségeknek és kártevőknek való ellenállást és végül magasabb terméshozamot eredményeznek.[53] A nagyobb mezőgazdasági termelés növelheti a gazdasági növekedést, javíthatja az élelmiszer-biztonságot, és munkahelyeket teremthet rurális területeken.[54]
A Pseudomonadota tagjai számos módon használhatnak és termelhetnek számos vegyületet. Az egyes Thiobacillus által végzett biokinyerés erre fontos példa.[55] Bármely vas- vagy kénoxidáló faj kinyerhet fémeket és alacsonyabb fémtartalmú érceket, melyek hagyományos bányászattal nem nyerhetők ki. Jelenleg általában réz- és uránkinyerésre használják, de kutatják ennek további használatát. A módszer hátránya, hogy a baktériumok savas melléktermékeket termelnek, melyek végül kifolynak a bányákból. Azonban ha ez irányítható, és nem okoz további környezeti károkat, ígéretes lehet.[34]
A Pseudomonadota gyakori mikrobatörzs a talajban.[52] A mikrobák az ökoszisztémában fontosak a tápanyagciklusok, a szén-dioxid-megkötés, a lebontás és a nitrogénkötés révén.[56] Lehetnek fototrófok, heterotrófok és litotrófok. A heterotrófok (például a Pseudomonas vagy a Xanthomonas) hatékonyan bontják le a szerves anyagokat, hozzájárulva a tápanyagciklushoz.[56] A fotolitotrófok szulfid vagy kén elektrondonorként való használatával fotoszintetizálhatnak, lehetővé téve a szénmegkötést és az oxigéntermelést anaerob körülmények közt is.[56] E baktériumok kopiotrófok, vagyis sok tápanyaggal rendelkező környezetekben találhatók.[56] E környezetekben sok a szén és más tápanyag, például ilyenek a termékeny talajok, a komposzt és a szennyvíz. Ezek képesek a tápanyagciklusok és a hulladékbontás révén javítani a talaj állapotát.[56]
Mivel szimbiózisban tud élni a növénygyökerekkel, a Pseudomonadota bevonása a mezőgazdaságba megfelel a fenntartható mezőgazdaság elveinek.[57][52] Hozzájárulnak a talajegészséghez és -termékenységhez, a természetes kártevőkezeléshez, és javítja a növények stresszorellenállását.[57]
A Pseudomonadota Betaproteobacteria osztályába tartozik az Eleftheria terrae, melyet 2014-ben fedeztek fel maine-i talajban. Két depszipeptid ismert 2024-ben, melyet ez a baktérium termel, és melyről kimutatták, hogy lehetséges antibiotikum, ezek a 11 aminosavas teixobaktin[58] és a 8 aminosavas klovibaktin.[59] Mindkettőben vannak l- és d-aminosavak is.[58][59]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
