BACTEROIDETES: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И СИСТЕМАТИКА - БИОЛОГИЯ - 2025

Bacteroidetes - одна из групп, в которые классифицируются бактерии. Этот тип включает четыре класса (Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria и Cytophagia) и более 7000 различных видов, которые колонизировали все типы местообитаний на Земле.

Они присутствуют в почве, активном иле, разлагающемся растительном материале, компосте, океанах, пресной воде, водорослях, молочных продуктах и ​​больных животных. Распространен в умеренных, тропических и полярных экосистемах. Бактероиды, выделенные в открытых местообитаниях, в основном относятся к классам Flavobacteria, Cytophagia и Sphingobacteria.

Bacteroides termitidis. www.pixnio.com. Авторы: Дженис Хейни Карр, CDC Брайан Дж. Бек, доктор философии, Американская коллекция типовых культур, USCDCP

Bacteroidetes - важная часть кишечного тракта человека, других млекопитающих и птиц. У людей они участвуют в активации иммунной системы и в питании за счет разложения полисахаридов и углеводов, которые образуют побочные продукты, реабсорбируемые хозяином, которые составляют важный источник энергии.

Виды типа Bacteroidetes в основном непатогены, за исключением рода Bacteroides, состоящего из условно-патогенных микроорганизмов и некоторых Flavobacteriaceae, патогенных для человека, других млекопитающих, пресноводных или морских рыб.

характеристики

Бактерии, отнесенные к этому типу, имеют общую эволюционную историю и большое морфологическое, физиологическое и экологическое разнообразие. Они могут быть короткими или длинными, прямыми, веретеновидными или тонкими нитями. Они грамотрицательные и не образуют эндоспор.

Они могут быть факультативно анаэробными или строго аэробными. Они могут быть неподвижными, флагеллированными или скользить.

Они хемоорганотрофны, аэробны или факультативно анаэробны с респираторным метаболизмом, хотя есть некоторые виды с ферментативным метаболизмом.

систематическая

Тип Bacteroidetes, также известный как группа Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides, включает четыре класса: Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria и Cytophagia, которые объединяют более 7000 различных видов.

В предыдущих классификациях тип Bacteroidetes включал три класса (Bacteroidia, Flavobacteriia и Sphingobacteriia). Однако более поздние исследования, основанные на анализе последовательности гена 16S рРНК, оправдывают формирование четвертого класса внутри этого типа, Cytophagia.

В этот новый класс включены многие роды, ранее классифицированные в семействах Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae и Crenotrichaceae. Таким образом, филум Bacteroidetes включает по крайней мере четыре филогенетических группы, которые хорошо разграничены.

Класс I. Бактероидии.

Этот класс включает единственный отряд под названием Bacteroidales. В настоящее время отряд включает пять семейств: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae и Rikenellaceae.

Представлен более чем 850 видами. Клетки этого класса представляют собой прямые, веретенообразные или тонкие палочки или коккобациллы с грамотрицательной окраской. Они не образуют спор.

Они в основном анаэробны, хотя некоторые из них могут быть анаэробными. Они ферментируют простые углеводы, образуя бутират как продукт ферментации, хотя они могут разрушать белки и другие субстраты. Они немобильны или мобильны по скольжению.

Класс II. Flavobacteria

Класс Flavobacteria включает один отряд, называемый Flavobacteriales. В настоящее время отряд включает три семейства: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae и Cryomorphaceae. Это самый крупный класс филума бактероидов, объединяющий более 3500 видов.

Клетки представляют собой палочки или нити, не образующие спор, они грамотрицательные, без газовых пузырьков и внутриклеточных гранул. Их обычно умножают двойным делением.

Члены семейства Blattabacteriaceae - внутриклеточные симбионты насекомых. Семейства Flavobacteriaceae и Cryomorphaceae состоят из аэробных или факультативно анаэробных хемоорганотрофных бактерий с респираторным метаболизмом, хотя есть некоторые виды с ферментативным метаболизмом.

Они не мобильны. Многим членам этих семейств для роста требуется NaCl или соли из морской воды.

Члены семейства Flavobacteriaceae широко распространены в почве или в пресных, солоноватых или морских водах в умеренных, тропических или полярных регионах, тогда как представители семейства Cryomorphaceae пока ограничены низкотемпературными морскими средами обитания.

Некоторые представители семейства Flavobacteriaceae являются патогенами для людей, рыб или амфибий.

Класс III. Sphingobacteria

Этот класс включает только отряд Sphingobacteriales, который объединяет три семейства (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae и Saprospiraceae), 29 родов и 787 видов.

Бактерии этого класса имеют палочковидную форму. Они неподвижны, не образуют спор, имеют грамотрицательную окраску. Аэробный или факультативно анаэробный рост.

С ограниченными способностями к брожению у некоторых членов. Некоторые роды, в основном Sphingobacterium, содержат высокие концентрации сфингофосфолипидов в качестве липидных компонентов клеток.

Класс IV. Cytophagia

Этот класс включает только отряд Cytophagales и некоторые другие филогенетические группы, которые рассматриваются как отряды incertae sedis, названные так, чтобы указать на неспособность поместить их точно в эту классификацию.

Клетки этого класса могут быть короткими или длинными стержнями или нитями. Некоторые роды образуют кольца, спирали или S-образные клетки. Они не образуют спор, за исключением рода Sporocytophaga. Они подвижны выдвижными или неподвижными. Единственный род со жгутиками - Balneola. Грамотрицательное окрашивание.

Рост обычно строго аэробный, но в некоторых конечностях наблюдается микроаэробный и анаэробный рост. Они хемоорганотрофны. Они широко распространены в природе.

Некоторые роды являются морскими организмами, которым для роста требуются соли морской воды. Большинство видов являются мезофильными, но есть психрофильные и теплолюбивые представители.

Микробиота кишечника

Bacteroidetes колонизировали различные части желудочно-кишечного тракта человека. Они также обнаружены в микробиоте других млекопитающих, таких как иглокожие, мыши, собаки, свиньи и жвачные животные; от домашних и диких птиц, таких как куры, индейки, гуся и страусы; и у беспозвоночных, таких как многоножки и термиты.

мютюэлизм

Большинство Bacteroidetes имеют мутуалистические отношения со своими хозяевами. У людей они взаимодействуют с иммунной системой, вызывая активацию опосредованных Т-клетками ответов, и контролируют колонизацию потенциальных патогенных бактерий.

Эти бактерии обычно производят бутират как конечный продукт ферментации, который обладает противоопухолевыми свойствами и, следовательно, играет важную роль в поддержании здоровья кишечника.

Метаболизм желчных кислот

Они также участвуют в метаболизме желчных кислот и превращении токсичных и / или мутагенных соединений. Они способствуют разложению полисахаридов в толстой кишке, молекул, которые трудно разлагать млекопитающим, устойчивых к действию пищеварительных ферментов.

Бактериальная ферментация этих полисахаридов приводит к высвобождению летучих короткоцепочечных жирных кислот (в основном ацетата, пропионата и бутирата), которые реабсорбируются хозяином. Таким образом, эти кишечные бактерии помогают хозяину получать энергию из источников тугоплавких углеводов.

Сбор энергии

У всеядных млекопитающих, особенно людей, этот дополнительный источник энергии составляет от 7% до 10% дневной нормы.

Было показано, что у крыс стерильные животные выделяют с калом на 87% больше калорий, чем их нормальные собратья, и им нужно есть на 30% больше пищи, чтобы поддерживать вес своего тела.

Таким образом, наличие кишечной микробиоты необходимо для оптимального потребления энергии из рациона.

Ссылки

1. Ханке, Р.Л., Дж. П. Мейер-Колтофф, М. Гарсия-Лопес, С. Мукерджи, М. Хантеманн, Н. Н. Иванова, Т. Войке, Н. К. Кирпидес, Ханс-Петер, К. и М. Гёкер. (2016). Таксономическая классификация Bacteroidetes на основе генома. Границы микробиологии, 7: 2003.
2. Авторы Википедии. Bacteroidetes. Википедия, Бесплатная энциклопедия, 2017. Доступно на es.wikipedia.org
3. Джонсон, Э.Л., Хивер, С.Л., Уолтерс, Вашингтон, и Лей, Р.Э. (2017). Микробиом и нарушение обмена веществ: возвращаясь к бактериальному типу Bacteroidetes. Журнал молекулярной медицины, 95 (1): 1-8.
4. Криг, Н. Р., Дж., Т. Стейли, Д. Р. Браун, Б. П. Хедлунд, Б. Дж. Пастер, Н. Л. Уорд, В. Людвиг и В. Б. Уитман. (2010) Bergey's Manual of Systematic Bacteriology: Volume 4: The Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiacetes. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ.
5. Thomas, F. Hehemann, JH, Rebuffet, E., Czjzek, M. и Michel, G. 2011. Экологические и кишечные Bacteroidetes: Связь с продуктами питания. Границы микробиологии 2:93.