Бетапротеобактерии

Бетапротеобактерии
	Колонии Burkholderia pseudomallei , одной из многих патогенных бетапротеобактерий.
Научная классификация
Домен:	Бактерии
Тип:	Псевдомонадота
Сорт:	Бетапротеобактерии
Заказы
	Буркхолдериалес ; Ферритрофикалес ; Ферровалес ; Нейсериалес ; Нитросомонадалесы ; Прокабактериалы ; Родоциклалы

Бетапротеобактерии — класс грамотрицательных бактерий и один из восьми классов типа Pseudomonadota (синоним Proteobacteria). ^[1]

Метаболизм

Бетапротеобактерии родов включают более 75 и 400 видов. ^[2] Вместе они представляют собой широкое разнообразие метаболических стратегий и обитают в самых разных средах: от облигатных патогенов, живущих внутри организмов-хозяев, до олиготрофных экосистем подземных вод. В то время как большинство представителей бетапротеобактерий являются гетеротрофными , получая как углерод, так и электроны из органических источников углерода, некоторые являются фотогетеротрофными , получая энергию из света, а углерод из органических источников углерода. Другие роды являются автотрофными , получая углерод из бикарбоната или диоксида углерода , а электроны из восстановленных неорганических ионов, таких как нитрит , аммоний , тиосульфат или сульфид. ^[1] — многие из них хемолитоавтотрофные .

Бетапротеобактерии экономически важны, они играют роль в поддержании pH почвы и элементарном круговороте. Некоторые экономически важные представители бетапротеобактерий используют нитрат в качестве терминального акцептора электронов и могут использоваться в промышленности для удаления нитратов из сточных вод путем денитрификации . Ряд бетапротеобактерий являются диазотрофами , что означает, что они могут фиксировать молекулярный азот из воздуха в качестве источника азота для роста – это важно для сельскохозяйственной промышленности, поскольку это основной способ повышения уровня аммония в почве без присутствия бобовых растений .

Филогения

Бетапротеобактерии — один из восьми классов, составляющих Pseudomonadota («протеобактерии»). Бетапротеобактерии ацидитиобактериями наиболее тесно связаны с гаммапротеобактериями , , и гидрогенофилиями , которые вместе составляют таксон ранее называвшийся « хроматибактериями ». ^[2]

четыре порядка бетапротеобактерий В настоящее время известны — Burkholderiales , Neisseriales , Nitrosomonadales и Rhodocyclales . ^[3] Название « Procabacteriales » было также предложено для отряда эндосимбионтов Acanthamoeba , но , поскольку их нельзя выращивать в культуре, а исследования были ограничены, это название никогда не было достоверно или эффективно опубликовано и, таким образом, является не более чем прозвищем без каких-либо стоя в номенклатуре. ^[4]^[5]

В 2017 году была опубликована обширная реклассификация семейств и порядков этого класса, основанная на полифазном анализе (включая анализ генов 16S рРНК и анализ конкатамеров 53-белковых рибосомальных белков с использованием rMLST системы типирования последовательностей Multilocus ), в результате которой порядок Hydrogenophilales был исключен из класса. и в новый класс « Pseudomonadota » — Hydrogenophilalia . ^[3] В том же исследовании бывший отряд Mmethylophilales был объединен с Nitrosomonadales . ^[3]

Четыре порядка бетапротеобактерий :

Burkholderiales (типовой порядок) включает семейства Burkholderiacae (типовое семейство), Alcaliginaceae , Comamonadaceae , Oxalobacteraceae и Sutterellaceae . Они имеют разнообразную морфологию, включая палочки, изогнутые палочки, кокки, спириллы и многоклеточные «таблетки». как гетеротрофы , так и фотогетеротрофы, Встречаются а также некоторые факультативные автотрофы . ^[3]
Neisseriales включает семейства Neisseriaceae (типовое семейство) и Chromobacteriaceae . Их морфология включает кокки, изогнутые палочки, спириллы, палочки, многоклеточные ленты и нити. Большинство из них являются гетеротрофами с некоторыми факультативными метилотрофами и хемолитогетеротрофами . ^[3]
Nitrosomonadales включает семейства Nitrosomonadaceae (типовое семейство), Mmethylophilacae , Thiobacillaceae , Sterolibacteriacae , Spirillaceae и Gallionellaceae . Их морфология включает палочки, спириллы и изогнутые палочки. Большинство из них являются хемолитоавтотрофами , но есть и метилотрофы и гетеротрофы. ^[3]
Rhodocyclales включает семейства Rhodocyclaceae (типовое семейство), Azonexaceae и Zoogloeaceae . Морфология включает палочки, изогнутые палочки, кольца, спириллы и кокки. Большинство видов являются гетеротрофами , некоторые фотогетеротрофы и хемолитоавтотрофы . ^[3]

Роль в болезни

Некоторые представители бетапротеобактерий могут вызывать заболевания у различных эукариотических организмов, включая человека. Например, Neisseria gonorrhoeae и N. meningitidis вызывают гонорею и менингит соответственно, а Bordetella pertussis вызывает коклюш . Другие представители этого класса заражают растения, такие как Ralstonia solanacearum , вызывающий бактериальное увядание более чем 250 видов растений, Burkholderia cepacia , вызывающий гниль луковиц, и Xylophilus ampelinus , вызывающий некроз виноградных лоз. ^[6]

Экономическое значение

Бетапротеобактерии играют важную роль в денитрификации, удалении фосфора и разложении ксенобиотиков из отходов. ^[7] Различные виды деятельности человека, такие как производство удобрений и использование химических предприятий, приводят к выбросу значительных количеств ионов аммония в реки и океаны. ^[8] Накопление аммония в водной среде потенциально опасно, поскольку высокое содержание аммония может привести к эвтрофикации . ^[8] Системы биологической очистки сточных вод, а также другие методы биологического удаления аммония зависят от метаболизма различных бактерий , включая представителей Nitrosomonadales бетапротеобактерий , которые выполняют нитрификацию для удаления избытка аммиака из сточных вод. Аммиак сначала окисляется до нитрита , а затем до нитрата . Затем множество других организмов восстанавливают нитраты до молекулярного газообразного азота ( денитрификация ), который покидает экосистему и выносится в атмосферу. ^[9]

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Слончевски Дж.Л., Фостер Дж.В. (2014). Микробиология: развивающаяся наука (3-е изд.). WW Нортон и компания. стр. 742–3. ISBN 9780393123678 .
^ Jump up to: ^а ^б Дворкин М., Фальков С., Розенберг Э., Шлейфер К.Х., Стакебрандт Э., ред. (2006). Прокариоты, Том 5 - Протеобактерии: альфа- и бета-подклассы (3-е изд.). Спрингер. стр. 15–18. дои : 10.1007/0-387-30745-1 . ISBN 9780387254951 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Боден Р., Хатт Л.П., Рэй А.В. (2017). «Реклассификация Thiobacillus aquaesulis (Wood & Kelly, 1995) в Annwoodia aquaesulis gen. nov.,comb. nov., переход Thiobacillus (Beijerinck, 1904) из Hydrogenophilales в Nitrosomonadales , предложение класса Hydrogenophilalia nov. в составе Proteobacteria. и четыре новых семейства в отрядах Nitrosomonadales и Rhodocyclales » . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 67 (5): 1191–1205. дои : 10.1099/ijsem.0.001927 . hdl : 10026.1/8740 . ПМИД 28581923 .
^ Ж. П. Эзеби. «Бетапротеобактерии» . Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) . Проверено 21 мая 2017 г.
^ Хорн М., Фриче Т.Р., Линнер Т., Гаутом Р.К., Харценеттер М.Д., Вагнер М. (2002). «Облигатные бактериальные эндосимбионты видов Acanthamoeba , родственные бета-протеобактериям: предложение « Candidatus Procabacter acanthamoebae» gen. nov., sp. nov» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 52 (2): 599–605. дои : 10.1099/00207713-52-2-599 . ПМИД 11931173 .
^ Дворкин М., Фальков С., Розенберг Э., Шлейфер К.Х., Стакебрандт Э., ред. (2006). Прокариоты, Том 5 - Протеобактерии: альфа- и бета-подклассы (3-е изд.). Спрингер. п. 11. дои : 10.1007/0-387-30745-1 . ISBN 9780387254951 .
^ Маратэ, Начикет П.; Шетти, Сударшан А.; Шуше, Йогеш С.; Ларссон, генеральный директор Йоаким (3 ноября 2016 г.). «Ограниченное бактериальное разнообразие на очистных сооружениях, принимающих антибиотикосодержащие отходы от массового производства лекарств» . ПЛОС ОДИН . 11 (11): e0165914. дои : 10.1371/journal.pone.0165914 . ISSN 1932-6203 . ПМК 5094703 . ПМИД 27812209 .
^ Jump up to: ^а ^б Бонне, К.; Волат, Б.; Бардин Р.; Дегранж, В.; Монтюэль, Б. (март 1997 г.). «Использование метода иммунофлуоресценции для изучения популяции Nitrobacter из очистных сооружений после сброса в речные отложения: первые экспериментальные данные». Исследования воды . 31 (3): 661–664. дои : 10.1016/S0043-1354(96)00094-2 .
^ Цидзик-Квятковская, Агнешка; Зелинска, Магдалена (март 2016 г.). «Бактериальные сообщества в полномасштабных системах очистки сточных вод» . Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии . 32 (66): 66. doi : 10.1007/s11274-016-2012-9 . ПМЦ 4773473 . ПМИД 26931606 .

Внешние ссылки

Бетапротеобактерии в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)

[Slonczewski-1] Jump up to: ^а ^б Слончевски Дж.Л., Фостер Дж.В. (2014). Микробиология: развивающаяся наука (3-е изд.). WW Нортон и компания. стр. 742–3. ISBN 9780393123678 .

[ProkaryotesIntro-2] Jump up to: ^а ^б Дворкин М., Фальков С., Розенберг Э., Шлейфер К.Х., Стакебрандт Э., ред. (2006). Прокариоты, Том 5 - Протеобактерии: альфа- и бета-подклассы (3-е изд.). Спрингер. стр. 15–18. дои : 10.1007/0-387-30745-1 . ISBN 9780387254951 .

[Boden2017-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Боден Р., Хатт Л.П., Рэй А.В. (2017). «Реклассификация Thiobacillus aquaesulis (Wood & Kelly, 1995) в Annwoodia aquaesulis gen. nov.,comb. nov., переход Thiobacillus (Beijerinck, 1904) из Hydrogenophilales в Nitrosomonadales , предложение класса Hydrogenophilalia nov. в составе Proteobacteria. и четыре новых семейства в отрядах Nitrosomonadales и Rhodocyclales » . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 67 (5): 1191–1205. дои : 10.1099/ijsem.0.001927 . hdl : 10026.1/8740 . ПМИД 28581923 .

[LPSN-4] Ж. П. Эзеби. «Бетапротеобактерии» . Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) . Проверено 21 мая 2017 г.

[Horn2002-5] Хорн М., Фриче Т.Р., Линнер Т., Гаутом Р.К., Харценеттер М.Д., Вагнер М. (2002). «Облигатные бактериальные эндосимбионты видов Acanthamoeba , родственные бета-протеобактериям: предложение « Candidatus Procabacter acanthamoebae» gen. nov., sp. nov» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 52 (2): 599–605. дои : 10.1099/00207713-52-2-599 . ПМИД 11931173 .

[Prokaryotes11-6] Дворкин М., Фальков С., Розенберг Э., Шлейфер К.Х., Стакебрандт Э., ред. (2006). Прокариоты, Том 5 - Протеобактерии: альфа- и бета-подклассы (3-е изд.). Спрингер. п. 11. дои : 10.1007/0-387-30745-1 . ISBN 9780387254951 .

[7] Маратэ, Начикет П.; Шетти, Сударшан А.; Шуше, Йогеш С.; Ларссон, генеральный директор Йоаким (3 ноября 2016 г.). «Ограниченное бактериальное разнообразие на очистных сооружениях, принимающих антибиотикосодержащие отходы от массового производства лекарств» . ПЛОС ОДИН . 11 (11): e0165914. дои : 10.1371/journal.pone.0165914 . ISSN 1932-6203 . ПМК 5094703 . ПМИД 27812209 .

[Bonnet_et_al-8] Jump up to: ^а ^б Бонне, К.; Волат, Б.; Бардин Р.; Дегранж, В.; Монтюэль, Б. (март 1997 г.). «Использование метода иммунофлуоресценции для изучения популяции Nitrobacter из очистных сооружений после сброса в речные отложения: первые экспериментальные данные». Исследования воды . 31 (3): 661–664. дои : 10.1016/S0043-1354(96)00094-2 .

[Agnieszka_et_al-9] Цидзик-Квятковская, Агнешка; Зелинска, Магдалена (март 2016 г.). «Бактериальные сообщества в полномасштабных системах очистки сточных вод» . Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии . 32 (66): 66. doi : 10.1007/s11274-016-2012-9 . ПМЦ 4773473 . ПМИД 26931606 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]