BAKTEROIDAI: BENDROSIOS SAVYBĖS IR SISTEMINGUMAS - BIOLOGIJA - 2025

Bakteroidaidai yra viena iš fitų, kurioje klasifikuojamos bakterijos. Šią prieglobstį sudaro keturios klasės (Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria ir Cytophagia) ir daugiau nei 7000 skirtingų rūšių, kurios kolonizavo visų rūšių buveines Žemėje.

Jų yra dirvožemyje, aktyviame dumble, ardančioje augalinėje medžiagoje, komposte, vandenynuose, gėlame vandenyje, dumbliuose, pieno produktuose ir sergančiuose gyvūnuose. Paplitęs vidutinio klimato, atogrąžų ir poliarinėse ekosistemose. Bakteroidai, išskirti atvirose buveinėse, daugiausia priklauso flavobakterijų, citofagijų ir sfingobakterijų klasėms.

Bacteroides termitidis. www.pixnio.com. Autoriai: Janice Haney Carr, CDC Brian J. Beck, PhD, Amerikos tipo kultūros kolekcija, USCDCP

Bakteroidai yra svarbi žmogaus ir kitų žinduolių bei paukščių žarnyno dalis. Žmonėms jie įsijungia į imuninės sistemos aktyvinimą ir mitybą, nes skaidomi polisacharidai ir angliavandeniai, kurie sukuria šalutinius produktus, kuriuos absorbuoja šeimininkas, kurie yra svarbus energijos šaltinis.

Prieglobsčio Bacteroidetes rūšys dažniausiai nėra patogeniškos, išskyrus Bacteroides gentį, sudarytą iš oportunistinių patogenų, ir kai kurias Flavobacteriaceae rūšis, patogeniškas žmonėms, kitiems žinduoliams, gėlavandenėms žuvims ar jūrinėms žuvims.

charakteristikos

Šioje prieglobstyje klasifikuojamos bakterijos turi bendrą evoliucijos istoriją ir didelę morfologinę, fiziologinę bei ekologinę įvairovę. Jie gali būti trumpi arba ilgi, tiesūs, verpstės formos arba ploni siūlai. Jie yra gramteigiami ir nesudaro endosporų.

Jie gali būti fakultatyvūs anaerobiniai arba griežtai aerobiniai. Jie gali būti nejudantys, pritvirtinti prie langelio arba gali judėti slenkant.

Jie yra chemoorganotrofiniai, aerobiniai arba fakultatyviai anaerobiniai, o metabolizuoja kvėpavimo takus, nors yra ir kai kurių rūšių, kurių fermentacija vyksta.

Sistemingas

Prieglobsčio bakteroidatai, dar žinomi kaip citofaga-flexibacter-bacteroides grupė, susideda iš keturių klasių: Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria ir Cytophagia, kuriai priklauso daugiau kaip 7000 skirtingų rūšių.

Ankstesnėse klasifikacijose prieglobsčio bakteroidai sudarė tris klases (Bacteroidia, Flavobacteriia ir Sphingobacteriia). Tačiau naujesni tyrimai, pagrįsti 16S rRNR geno sekų analize, pagrindžia ketvirtosios klasės susidarymą šioje prieglobstyje - citofagijoje.

Į šią naująją klasę patenka daugybė genčių, anksčiau priskirtų Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae ir Crenotrichaceae šeimoms. Taigi, prieglobsčio Bacteroidetes sudaro mažiausiai keturios filogenetinės grupės, gerai apibrėžtos.

I klasė. Bacteroidia

Į šią klasę įeina vienas užsakymas, vadinamas Bacteroidales. Šiuo metu įsakymą sudaro penkios šeimos: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae ir Rikenellaceae.

Jis atstovaujamas daugiau nei 850 rūšių. Šios klasės ląstelės yra tiesios, verpstės formos arba plonos lazdelės arba kokosobacilės su gramneigiamu dažymu. Jie nesudaro sporų.

Jie visų pirma yra anaerobiniai, nors kai kurie yra faktiškai anaerobiniai. Jie fermentuoja paprastus angliavandenius, sukuriančius butiratą kaip fermentacijos produktą, nors jie gali skaidyti baltymus ir kitus substratus. Jie nėra mobilūs arba judrūs slenkant.

II klasė. Flavobakterijos

Flavobakterijų klasė apima vieną eilę, vadinamą Flavobacteriales. Šiuo metu įsakymą sudaro trys šeimos: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae ir Cryomorphaceae. Tai sudaro didžiausią prieglobsčio bakteroidų klasę, grupuojančią daugiau kaip 3500 rūšių.

Ląstelės yra strypai ar gijos, kurios nesudaro sporų, yra gramteigiamos, be dujų pūslelių ir tarpląstelinių granulių. Paprastai jie dauginami dvejetainiu dalijimusi.

Blattabacteriaceae šeimos nariai yra tarpląsteliniai vabzdžių simbiontai. Flavobacteriaceae ir Cryomorphaceae šeimos yra sudarytos iš aerobinių arba fakultatyviai anaerobinių chemoorganotrofinių bakterijų, turinčių kvėpavimo takų metabolizmą, nors kai kurios rūšys turi fermentacinį metabolizmą.

Jie nėra mobilūs. Daugeliui šių šeimų augimui reikia NaCl arba druskos iš jūros vandens.

Flavobacteriaceae šeimos nariai yra plačiai paplitę dirvožemyje arba gėlame, sūriame arba jūriniame vandenyje vidutinio klimato, atogrąžų ar poliarinėse zonose, tuo tarpu Cryomorphaceae šeimos nariai iki šiol yra ribojami žemos temperatūros jūrinėse buveinėse.

Kai kurie Flavobacteriaceae šeimos nariai yra patogenai žmonėms, žuvims ar varliagyviams.

III klasė. Sfingobakterijos

Šiai klasei priklauso tik eilė Sphingobacteriales, suskirstanti į tris šeimas (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae ir Saprospiraceae), 29 gentis ir 787 rūšis.

Šios klasės bakterijos yra lazdelės formos. Jie yra nemotyvūs, nesudarantys sporų, su gramneigiamu dažymu. Aerobinis arba faktiškai anaerobinis augimas.

Kai kurių narių fermentacijos galimybės yra ribotos. Kai kuriose gentyse, daugiausia Sphingobacterium, yra didelės sfingofosfolipidų, kaip ląstelių lipidų komponentų, koncentracijos.

IV klasė. Citofagija

Šiai klasei priklauso tik citophagalų kategorija ir kai kurios kitos filogenetinės grupės, kurios yra traktuojamos kaip incertae sedis, taigi pavadintos siekiant parodyti nesugebėjimą jų tiksliai priskirti šiai klasifikacijai.

Šios klasės ląstelės gali būti trumpos arba ilgos lazdelės ar gijos. Kai kurios gentys sudaro žiedus, ritinius ar S formos ląsteles, išskyrus sporocytophaga gentį, sporos negamina. Jie yra judrūs slenkant arba nėra mobilūs. Vienintelė gentis su flagella yra Balneola. Gramneigiamas dažymas.

Augimas paprastai būna griežtai aerobinis, tačiau kai kuriose galūnėse vyksta mikroaerobinis ir anaerobinis augimas. Jie yra chemoorganotrofiniai. Jie yra plačiai paplitę gamtoje.

Kai kurios gentys yra jūrų organizmai, kuriems augti reikalingos jūros vandens druskos. Dauguma rūšių yra mezofilinės, tačiau yra ir psichofilinių bei termofilinių narių.

Žarnyno mikrobiota

Bakteroidatai kolonizavo skirtingas žmonių virškinimo trakto dalis. Jie taip pat randami kitų žinduolių, tokių kaip dygiaodžiai, pelės, šunys, kiaulės ir atrajotojai, mikrobiotoje; iš naminių ir laukinių paukščių, tokių kaip vištos, kalakutai, žąsys ir stručiai; ir bestuburiuose, tokiuose kaip milijardai ir termitai.

Savitarpis

Daugelis bakteroidų turi savitarpio santykius su savo šeimininkais. Žmonėse jie sąveikauja su imunine sistema, sukeldami T ląstelių sukeltų reakcijų aktyvaciją, ir kontroliuoja galimų patogeninių bakterijų kolonizaciją.

Paprastai šios bakterijos gamina butiratą kaip galutinį fermentacijos produktą, kuris pasižymi priešnavikinėmis savybėmis ir todėl vaidina svarbų vaidmenį palaikant žarnyno sveikatą.

Tulžies rūgšties metabolizmas

Jie taip pat dalyvauja tulžies rūgščių metabolizme ir toksiškų ir (arba) mutageninių junginių virsme. Jie prisideda prie polisacharidų skaidymo storojoje žarnoje, molekulių, kurias sunku suardyti žinduoliams, atsparios virškinimo fermentų veikimui.

Dėl bakterijų sukeliamos šių polisacharidų fermentacijos išsiskiria lakiosios trumpųjų grandinių riebiosios rūgštys (daugiausia acetato, propionato ir butirato), kurias rezorbuoja šeimininkas. Todėl šios žarnyno bakterijos padeda šeimininkui gauti energijos iš ugniai atsparių angliavandenių šaltinių.

Energijos derlius

Visaėdžiams žinduoliams, ypač žmonėms, šis papildomas energijos šaltinis sudaro nuo 7% iki 10% dienos normos.

Nustatyta, kad žiurkėms be gemalų, kurių organizme nėra gemalų, išmatose išsiskiria 87% daugiau kalorijų nei įprastuose jų partneriuose, ir norint išlaikyti kūno svorį, jos turi valgyti 30% daugiau maisto.

Taigi, norint optimaliai absorbuoti energiją iš dietos, būtina žarnyno mikrobiota.

Nuorodos

1. Hahnke, RL, J P. Meier-Kolthoff, M García-López, S Mukherjee, M. Huntemann, N. N. Ivanova, T. Woyke, N. C. Kyrpides, Hansas-Peteris, K. ir M. Gökeris. (2016). Bakteroidų taksonominė klasifikacija pagal genomą. Mikrobiologijos ribos, 7: 2003.
2. Vikipedijos bendradarbiai. Bakteroidai. Vikipedija, nemokama enciklopedija, 2017 m. Galima rasti es.wikipedia.org
3. Johnsonas, EL, „Heaver“, SL, Walters, WA ir Ley, RE (2017). Mikrobiomų ir medžiagų apykaitos liga: pakartotinis bakterijų prieglobsčio Bacteroidetes patikrinimas. Žurnalas apie molekulinę mediciną, 95 (1): 1-8.
4. Krieg, NR, J, T. Staley, DR Brown, BP Hedlund, BJ Paster, NL Ward, W. Ludwig ir WB Whitman. (2010) Bergey's Systematic bakteriology Manual: 4 tomas: Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteriabacter, Fibrobacteres, Fusobacteriates, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae. NAUDOJIMAS.
5. Thomas, F. Hehemann, JH, Rebuffet, E., Czjzek, M. ir Michel, G. 2011. Aplinkos ir žarnyno bakteroidai: maisto jungtis. Mikrobiologijos ribos 2:93.