BAKTEROIDETER: ALLMÄNNA EGENSKAPER OCH SYSTEMATISKA - BIOLOGI - 2025

Bacteroidetes är en av filylerna inom vilka bakterier klassificeras. Denna filum omfattar fyra klasser (Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria och Cytophagia) och mer än 7000 olika arter som har koloniserat alla typer av livsmiljöer på jorden.

De finns i jord, aktiverat slam, rötande växtmaterial, kompost, hav, sötvatten, alger, mejeriprodukter och sjuka djur. Distribueras i tempererade, tropiska och polära ekosystem. Bakteroideter isolerade i öppna livsmiljöer tillhör huvudsakligen klasserna Flavobacteria, Cytophagia och Sphingobacteria.

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

Bakteroideter är en viktig del av människans tarmkanal och hos andra däggdjur och fåglar. Hos människor ingriper de i aktiveringen av immunsystemet och näring genom nedbrytning av polysackarider och kolhydrater som genererar biprodukter, som absorberas av värden som utgör en viktig energikälla.

Arten av filum Bacteroidetes är mestadels icke-patogena, med undantag för släktet Bacteroides, som består av opportunistiska patogener, och vissa Flavobacteriaceae, patogena för människor, andra däggdjur, sötvattensfiskar eller marin fisk.

egenskaper

Bakterierna som klassificeras i detta filum har en gemensam evolutionär historia och en bred morfologisk, fysiologisk och ekologisk mångfald. De kan vara korta eller långa, raka, spindelformade eller tunna filament. De är gramnegativa och bildar inte endosporer.

De kan vara anaeroba eller strikt aeroba. De kan vara icke-mobila, flagellerade eller kan röra sig genom att glida.

De är kemoorganotrofiska, aeroba eller fakultativt anaeroba med andningsmetabolism, även om det finns vissa arter med fermentativ metabolism.

Systematisk

Filum Bacteroidetes, även känd som Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides-gruppen, omfattar fyra klasser: Bakteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria och Cytophagia, som grupperar mer än 7000 olika arter.

I tidigare klassificeringar omfattade phylum Bacteroidetes tre klasser (Bacteroidia, Flavobacteriia och Sphingobacteriia). Emellertid motiverar nyare studier, baserat på sekvensanalysen av 16S rRNA-genen, bildandet av en fjärde klass inom detta filum, Cytophagia.

I denna nya klass ingår många släkt som tidigare klassificerats inom familjerna Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae och Crenotrichaceae. Fyllbakteroidetema innefattar således minst fyra fylogenetiska grupper som är väl avgränsade.

Klass I. Bakteroidia

Denna klass innehåller en enda ordning som heter Bacteroidales. Ordern omfattar för närvarande fem familjer: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae och Rikenellaceae.

Det är representerat i mer än 850 arter. Celler i denna klass är raka, spindelformade eller tunna stavar eller coccobacilli med gram-negativ färgning. De bildar inte sporer.

De är främst anaeroba, även om vissa är anaeroba. De jäsar enkla kolhydrater som alstrar butyrat som en produkt av jäsning, även om de kan bryta ner proteiner och andra substrat. De är icke-mobil eller mobil genom att glida.

Klass II. Flavobacteria

Klassen Flavobacteria innehåller en enda ordning som kallas Flavobacteriales. Ordern omfattar för närvarande tre familjer: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae och Cryomorphaceae. Detta utgör den största klassen av filumbakteroideter, som grupperar mer än 3 500 arter.

Cellerna är stavar eller filament som inte bildar sporer, de är gramnegativa utan gasvesiklar och intracellulära granuler. De multipliceras vanligtvis med binär klyvning.

Medlemmar i familjen Blattabacteriaceae är intracellulära symboler av insekter. Familjerna Flavobacteriaceae och Cryomorphaceae består av aeroba eller fakultativt anaeroba kemoorganotrofa bakterier med andningsmetabolism, även om det finns vissa arter med fermentativ metabolism.

De är inte mobila. Många medlemmar i dessa familjer behöver NaCl eller salter från havsvatten för tillväxt.

Medlemmar i familjen Flavobacteriaceae är utbredda i marken eller i färskt, bräckt eller marint vatten i tempererade, tropiska eller polära områden, medan medlemmar av familjen Cryomorphaceae hittills är begränsade till marina livsmiljöer med låg temperatur.

Vissa medlemmar i familjen Flavobacteriaceae är patogener för människor, fiskar eller paddor.

Klass III. Sphingobacteria

Denna klass inkluderar endast ordningen Sphingobacteriales, som grupperar tre familjer (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae och Saprospiraceae), 29 släkter och 787 arter.

Bakterier i denna klass är stavformade. De är icke-motoriska, icke-sporedannande, med gram-negativ färgning. Aerob eller fakultativt anaerob tillväxt.

Med begränsad jäsningskapacitet i vissa medlemmar. Vissa släkter, främst Sphingobacterium, innehåller höga koncentrationer av sfingofosfolipider som cellulära lipidkomponenter.

Klass IV. Cytophagia

Denna klass inkluderar endast ordningen Cytophagales och vissa andra fylogenetiska grupper som behandlas som order incertae sedis, benämnda så att indikera oförmågan att placera dem exakt inom denna klassificering.

Celler i denna klass kan vara korta eller långa stavar eller filament. Vissa släkter bildar ringar, spolar eller S-formade celler, de producerar inte sporer förutom släktet Sporocytophaga. De är mobila genom att glida eller inte vara mobila. Det enda släktet med flagella är Balneola. Gram-negativ färgning.

Tillväxten är vanligtvis strikt aerob, men mikroaerob och anaerob tillväxt förekommer i vissa lemmar. De är kemoorganotrofiska. De är spridda i naturen.

Vissa släkten är marina organismer som kräver salter av havsvatten för att de ska växa. De flesta arter är mesofila, men det finns psykrofila och termofila medlemmar.

Tarmmikrobiota

Bacteroidetes har koloniserat de olika delarna av mag-tarmkanalen hos människor. De finns också i mikrobiota hos andra däggdjur, såsom hästdjur, möss, hundar, grisar och idisslare; från inhemska och vilda fåglar, såsom kycklingar, kalkoner, gås och strutsar; och i ryggradslösa djur som tusenbein och termiter.

mutualism

De flesta bakteroideter har en ömsesidig relation med sina värdar. Hos människor interagerar de med immunsystemet och producerar aktiveringen av T-cellmedierade svar och kontrollerar koloniseringen av potentiella patogena bakterier.

Dessa bakterier producerar i allmänhet butyrat som slutprodukt av fermentering, som har antineoplastiska egenskaper och därför spelar en viktig roll för att upprätthålla tarmhälsa.

Galgsyrametabolism

De deltar också i metabolismen av gallsyror och omvandlingen av toxiska och / eller mutagena föreningar. De bidrar till nedbrytning av polysackarider i tjocktarmen, molekyler som är svåra att brytas ned av däggdjur, resistenta mot verkan av matsmältningsenzymer.

Bakteriellmedierad fermentering av dessa polysackarider leder till frisättning av flyktiga kortkedjiga fettsyror (huvudsakligen acetat, propionat och butyrat) som reabsorberas av värden. Därför hjälper dessa tarmbakterier värden att få energi från eldfasta kolhydratkällor.

Energi skörd

Hos allätande däggdjur, särskilt människor, representerar denna ytterligare energikälla mellan 7% och 10% av det dagliga bidraget.

Hos råttor har kimfria djur visat sig utsöndra 87% fler kalorier i avföring än deras normala motsvarigheter, och de måste äta 30% mer mat för att bibehålla sin kroppsvikt.

Därför är närvaron av tarmmikrobiota nödvändig för optimalt energiupptag från kosten.

referenser

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. och M. Göker. (2016). Genombaserad taxonomisk klassificering av bakteroideter. Frontiers in Microbiology, 7: 2003.
2. Wikipedia-bidragsgivare. Bacteroidetes. Wikipedia, The Free Encyclopedia, 2017. Finns på es.wikipedia.org
3. Johnson, EL, Heaver, SL, Walters, WA och Ley, RE (2017). Mikrobiom och metabolsjukdom: omprövning av bakteriefylten 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 och WB Whitman. (2010) Bergey's Manual of Systematic Bacteriology: Volume 4: Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiaees, och Plan. Användningsområden.
5. Thomas, F. Hehemann, JH, Rebuffet, E., Czjzek, M. och Michel, G. 2011. Miljö- och tarmbakteroideter: The Food Connection. Frontiers in Microbiology 2:93.