Спирохета
| Спирочэты | |
|---|---|
| |
| Treponema pallidum , спирочоте, который вызывает сифилис | |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Бактерии |
| Филум: | Спирочэтота Гаррити и Холт 2021 [ 3 ] |
| Class: | Spirochaetia Paster 2020[1]: 471–563 [2] |
| Orders | |
| |
| Synonyms | |
| |
Fig. 2: A side-view of a spirochete cell which shows two axial filaments in opposing motion. One axial filament rotates in a clockwise orientation; an adjacent axial filament rotates in a counter-clockwise orientation. Rotation of the endoflagella creates torsion and drives the corkscrew rotation of the cell.
Fig. 3: An expanded view of the cellular membranes that surround endoflagellum. Both the inner and outer membrane contain a phospholipid bi-layer, with non-polar fatty acid chains in-ward of polar phosphorus heads. Peptidoglycan, the cell wall, provides structure in bacterial microorganisms. Axial filaments are superior to the peptidoglycan.
Спирочет ( / ˈ s p aɪ r oʊ ˌ k iː t / ) [ 4 ] или спирохет является членом Phylum Sperochaetota (также называется Sperochaetes [ 5 ] / k S p aɪ r oʊ ˈ iː t iː z / ) , который содержит отличительные ( мембран) грамотрицатель двойной бактерии Diderm Полем [ 6 ] Спирочэты носят химитетеротрофный характер, с длиной от 3 до 500 мкм и диаметром около 0,09 до не менее 3 мкм. [ 7 ]
Спирочэты отличаются от других бактериальных типов по расположению их жгутиков , называемой эндофлагеллой , или периплазматической жгутики , которые иногда называют осевыми нитями . [ 8 ] [ 9 ] Endoflagella прикрепляются на каждом конце (полюс) бактерии в периплазматическом пространстве (между внутренними и внешними мембранами), где они проецируют назад, чтобы расширить длину клетки. [ 10 ] Они вызывают скручивающее движение, которое позволяет спирохоте двигаться. При воспроизведении спирочет будет подвергаться бесполым поперечному бинарному делению . Большинство спирочэтов свободные и анаэробные , но есть многочисленные исключения. Бактерии спирочет разнообразны по своей патогенной способности и экологическим нишам, в которых они обитают, а также молекулярные характеристики, включая содержание гуанинового цитозина и размер генома. [11][12]
Pathogenicity
[edit]Many organisms within the Spirochaetota phylum cause prevalent diseases. Pathogenic members of this phylum include the following:
- Leptospira species, which causes leptospirosis[13]
- Borrelia burgdorferi, B. mayonii, B. bissettiae, B. garinii, B. afzelii, B. spielmanii, B. lusitaniae, which cause Lyme disease.[14]
- Borrelia recurrentis, which causes relapsing fever[15]
- Treponema pallidum subspecies which cause treponematoses such as syphilis and yaws.
- Brachyspira pilosicoli and Brachyspira aalborgi, which cause intestinal spirochaetosis[16]
Salvarsan, the first partially organic synthetic antimicrobial drug in medical history, was effective against spirochaetes and primarily used to cure syphilis. Additionally, oral spirochaetes are known to play a significant role in the pathogenesis of human periodontal disease.[17]
Taxonomy and molecular signatures
[edit]The class currently consists of 14 validly named genera across 4 orders and 5 families.[18][19][20] The orders Brachyspirales, Brevinematales and Leptospirales each contain a single family, Brachyspiraceae, Brevinemataceae and Leptospiraceae, respectively. The Spirochaetales order harbours two families, Spirochaetaceae and Borreliaceae. Molecular markers in the form of conserved signature indels (CSIs) and CSPs have been found specific for each of the orders, with the exception of Brevinimetales, that provide a reliable means to demarcate these clades from one another within the diverse phylum.[19] Additional CSIs have been found exclusively shared by each family within the Spirochaetales. These molecular markers are in agreement with the observed phylogenetic tree branching of two monophyletic clades within the Spirochaetales order.[19] CSIs have also been found that further differentiate taxonomic groups within the Borreliaceae family that further delineate evolutionary relationships that are in accordance with physical characteristics such as pathogenicity (viz. Borrelia emend. Borreliella gen. nov.).[21] However, this study has been criticized, and other studies using different approaches do not support the proposed split.[22] The new naming system for the Lyme and relapsing fever Borrelia has not been adopted by the scientific literature.[22]
A CSI has also been found exclusively shared by all Spirochaetota species.[19] This CSI is a 3 amino acid insert in the flagellar basal body rod protein FlgC which is an important part of the unique endoflagellar structure shared by Spirochaetota species.[23] Given that the CSI is exclusively shared by members within this phylum, it has been postulated that it may be related to the characteristic flagellar properties observed among Spirochaetota species.[19][23]
Historically, all families belonging to the Spirochaetota phylum were assigned to a single order, the Spirochaetales.[11][12] However, the current taxonomic view is more connotative of accurate evolutionary relationships. The distribution of a CSI is indicative of shared ancestry within the clade for which it is specific. It thus functions as a synapomorphic characteristic, so that the distributions of different CSIs provide the means to identify different orders and families within the phylum and so justify the phylogenetic divisions.[19]
Phylogeny
[edit]| 16S rRNA based LTP_08_2023[24][25][26] | 120 single copy marker proteins based GTDB 08-RS214[27][28][29] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
Taxonomy
[edit]The currently accepted taxonomy is based on the List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN)[30] and National Center for Biotechnology Information (NCBI).[31]
- Phylum Spirochaetota Garrity and Holt 2021
- Class Spirochaetia Paster 2020
- Genus ?"Spirosymplokos" Guerrero et al. 1993
- Order Leptospirales Gupta et al. 2014
- Family Leptospiraceae Hovind-Hougen 1979
- Genus Leptonema Hovind-Hougen 1983
- Genus Leptospira Noguchi 1917
- Genus Turneriella Levett et al. 2005
- Family Leptospiraceae Hovind-Hougen 1979
- Order Brachyspirales corrig. Gupta et al. 2014
- Family Brachyspiraceae Paster 2012
- Genus Brachyspira Hovind-Hougen et al. 1982
- Genus ?"Ca. Maribrachyspira" Matsuyama et al. 2017
- Family Brachyspiraceae Paster 2012
- Order Brevinematales Gupta et al. 2014
- Family Brevinemataceae Paster 2012
- Genus Brevinema Defosse et al. 1995
- Family "Longinemaceae" Karnachuk et al. 2021
- Genus ?"Longinema" Karnachuk et al. 2021
- Family "Thermospiraceae" Ben Ali Gam et al. 2023
- Genus Thermospira Ben Ali Gam et al. 2023
- Family Brevinemataceae Paster 2012
- Order "Exilispirales" Pallen, Rodriguez-R & Alikhan 2022
- Family "Exilispiraceae" Pallen, Rodriguez-R & Alikhan 2022
- Genus Exilispira Imachi et al. 2008
- Family "Exilispiraceae" Pallen, Rodriguez-R & Alikhan 2022
- Order Spirochaetales Buchanan 1917 ["Entomospirales" Pallen, Rodriguez-R & Alikhan 2022; "Marispirochaetales" Pallen, Rodriguez-R & Alikhan 2022; "Salinispirales" Pallen, Rodriguez-R & Alikhan 2022; "Sediminispirochaetales" Pallen, Rodriguez-R & Alikhan 2022]
- Family "Pillotinaceae" Margulis & Hinkle 1992
- Genus ?Pillotina Hollande and Gharagozlou 1967 ex Bermudes et al. 1988
- Family Borreliaceae Gupta et al. 2014
- Genus Borrelia Swellengrebel 1907 (relapsing fever Borrelia, reptile-associated Borrelia and Echidna-associated Borrelia)
- Genus Borreliella Adeolu & Gupta 2015 (Lyme disease Borrelia)
- Genus ?Cristispira Gross 1910
- Family Sphaerochaetaceae Hördt et al. 2020
- Genus Bullifex Wylensek et al. 2021 [incl. "Ca. Aphodenecus" Gilroy et al. 2021]
- Genus "Ca. Ornithospirochaeta" Gilroy et al. 2021
- Genus Parasphaerochaeta Bidzhieva et al. 2020
- Genus "Ca. Physcosoma" Gilroy et al. 2022
- Genus Pleomorphochaeta Arroua et al. 2016
- Genus Sphaerochaeta Ritalahti et al. 2012
- Family Spirochaetaceae Swellengrebel 1907 ["Entomospiraceae" Pallen, Rodriguez-R & Alikhan 2022; "Marispirochaetaceae" Pallen, Rodriguez-R & Alikhan 2022; "Salinispiraceae" Pallen, Rodriguez-R & Alikhan 2022; "Sediminispirochaetaceae" Pallen, Rodriguez-R & Alikhan 2022; "Thiospirochaetaceae" Pallen, Rodriguez-R & Alikhan 2022]
- Genus ?"Ca. Allospironema" Paster & Dewhirst 2000
- Genus ?"Canaleparolina" Wier, Ashen & Margulis 2000
- Genus ?Clevelandina Bermudes et al. 1988
- Genus ?Diplocalyx Gharagozlou 1968 ex Bermudes et al. 1988 non Richard 1850 non Presl 1845
- Genus ?Hollandina To et al. 1978 ex Bermudes et al. 1988 non Haynes 1956
- Genus ?"Mobilifilum" Margulis et al. 1990
- Genus Alkalispirochaeta Sravanthi et al. 2016
- Genus "Entomospira" Grana-Miraglia et al. 2020 non Enderlein 1917
- Genus Marispirochaeta Shivani et al. 2017
- Genus Oceanispirochaeta Subhash & Lee 2017b
- Genus Salinispira Ben Hania et al. 2015
- Genus Sediminispirochaeta Shivani et al. 2016
- Genus Spirochaeta Ehrenberg 1835 em. Pikuta et al. 2009 non Turczaninow 1851
- Genus Thiospirochaeta Dubinina et al. 2020
- Family "Pillotinaceae" Margulis & Hinkle 1992
- Order "Treponematales" Song et al. 2021
- Family Breznakiellaceae Brune et al. 2022
- Genus Breznakiella Song et al. 2022
- Genus Gracilinema Brune et al. 2022
- Genus Helmutkoenigia Brune et al. 2022
- Genus Leadbettera Brune et al. 2022
- Genus Zuelzera Brune et al. 2022
- Family "Rectinemataceae" Song et al. 2021
- Genus Rectinema Koelschbach et al. 2017
- Family Treponemataceae Robinson 1948
- Genus "Ca. Avitreponema" Gilroy et al. 2021
- Genus "Brucepastera" Song et al. 2022
- Genus "Ca. Gallitreponema" Gilroy et al. 2021
- Genus "Teretinema" Song et al. 2022
- Genus Treponema Schaudinn 1905 em. Abt et al. 2013
- Family Breznakiellaceae Brune et al. 2022
- Class Spirochaetia Paster 2020
See also
[edit]References
[edit]- ^ Paster BJ (2010). "Class I. Spirochaetia class. nov.". In Krieg NR, Staley JT, Brown DR, Hedlund BP, Paster BJ (eds.). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Vol. 4—The Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae, and Planctomycetes (2nd ed.). New York, NY: Springer. doi:10.1007/978-0-387-68572-4. ISBN 978-0-387-95042-6.
- ^ Oren A, Garrity GM (2020). "Validation list no. 195. List of new names and new combinations previously effectively, but not validly, published". Int J Syst Evol Microbiol. 70 (9): 4844–4847. doi:10.1099/ijsem.0.004366. PMID 32993851. S2CID 222147003.
- ^ Oren A, Garrity GM (2021). "Valid publication of the names of forty-two phyla of prokaryotes". Int J Syst Evol Microbiol. 71 (10): 5056. doi:10.1099/ijsem.0.005056. PMID 34694987. S2CID 239887308.
- ^ "SPIROCHAETE | Meaning & Definition for UK English | Lexico.com". Lexico Dictionaries | English. Archived from the original on 27 January 2021.
- ^ Dorland's Illustrated Medical Dictionary. Elsevier.
- ^ Ryan KJ, Ray CG, eds. (2004). Sherris Medical Microbiology (4th ed.). McGraw Hill. ISBN 978-0-8385-8529-0.
- ^ Margulis L, Ashen JB, Solé M, Guerrero R (August 1993). "Composite, large spirochetes from microbial mats: spirochete structure review". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 90 (15): 6966–6970. Bibcode:1993PNAS...90.6966M. doi:10.1073/pnas.90.15.6966. PMC 47056. PMID 8346204.
- ^ Nakamura S (April 2020). "Spirochete Flagella and Motility". Biomolecules. 10 (4): 550. doi:10.3390/biom10040550. PMC 7225975. PMID 32260454.
- ^ Carroll KC, Hobden JA, Miller S (2019). "Spirochetes and Other Spiral Microorganisms". Jawetz, Melnick, & Adelberg’s Medical Microbiology. McGraw-Hill Education. Retrieved 9 May 2021.
- ^ Madigan MT (2019). Brock biology of microorganisms (Fifteenth, Global ed.). NY, NY: Pearson. p. 519. ISBN 9781292235103.
- ^ Jump up to: a b Paster BJ (2011). "Phylum XV. Spirochaetes Garrity and Holt.". In Brenner DJ, Krieg NR, Garrity GM, Staley JT (eds.). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. New York: Springer. p. 471.
- ^ Подпрыгнуть до: a b Paster BJ (2011). «Семья I. sprochaetes uvlengrebel 1907, 581al.». В Brenner DJ, Krieg NR, Garrity GM, Staley JT (ред.). Руководство по систематической бактериологии Берджи . Нью -Йорк: Спрингер. С. 473–531.
- ^ McBride A, Athanazio D, Reis M, Ko A (2005). "Лептоспироз". Текущее мнение инфекционных заболеваний . 18 (5): 376–86. doi : 10.1097/01.qco.0000178824.05715.2c . PMID 16148523 . S2CID 220576544 .
- ^ Wolcott KA, Margos G, Fingle V, Becker NS (сентябрь 2021 г.). «Ассоциация хозяина Боррелия Бургдорфери Сенду Лато: обзор». Клеща и заболевания клещей . 12 (5): 101766. DOI : 10.1016/j.ttbdis.2021.101766 . PMID 34161868 .
- ^ Schwan TG (июнь 1996 г.). «Клеки и Borrelia: модельные системы для исследования взаимодействия патогено-артропод». Инфекционные агенты и болезнь . 5 (3): 167–181. PMID 8805079 .
- ^ Poller I, Boroquio Aguilar E, Beloqui Perez R. Полем Гепатол Гастролерум (в испанском). 27 (1): 21–3 doi : 10.1016/s0210-5705 (03) 70440-3 PMID 14718105 .
- ^ Yousefi L, Leylabadlo He, Pourlak T, Eslami H, Taghizadeh S, Ganbarov K, et al. (Июль 2020 г.). «Оральные спирохеты: патогенные механизмы при пародонтальном заболевании». Микробный патогенез . 144 : 104193. DOI : 10.1016/j.micpath.2020.104193 . PMID 32304795 . S2CID 215818931 .
- ^ Schoch CL, Ciufo S, Domrachev M, Hotton CL, Kannan S, Khovanskaya R, et al. «Терспирочаэтия» . Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) База данных таксономии . Получено 25 октября 2016 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый и фон Гупта Р.С., Махмуд С., Адеолу М. (2013). «Филогеномный и молекулярный подход, основанный на характеристике филома -спирочэта и его основных клад: предложение о таксономической пересмотре филома» . Передний микробиол . 4 (217): 217. doi : 10.3389/fmicb.2013.00217 . PMC 3726837 . PMID 23908650 .
- ^ Орен А., Гаррити Г.М. (2014). «Список новых имен и новых комбинаций ранее эффективно, но не обоснованно, опубликовано» (PDF) . Инт. J. Syst. Эвол. Микробиол . 64 (3): 693–696. doi : 10.1099/ijs.0.062521-0 .
- ^ Adeolu M, Gupta RS (2014). "Филогеномное и молекулярное маркерное предложение о разделении рода Borrelia на два рода: помиренный род Borrelia, содержащий только членов рецидивирующей ливерной Borrelia, и род Borreliella Gen. Nov. Содержит члены Болелией Болерелии (Borrelia (Borrelia (Borrelia Borrelia (Borrelia (Borrelia Lyme Borrelia и род Borreliella. Borrelia Burgdorferi Sensu Lato Complex) ". Антони Ван Леувенхук . 105 (6): 1049–1072. doi : 10.1007/s10482-014-0164-x . PMID 24744012 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Winslow C, Coburn J (2019). «Недавние открытия и достижения в исследованиях по болезни Лайма Спирохет Borrelia Burgdorferi» . F1000Research . 8 : 763. DOI : 10.12688/f1000research.18379.1 . PMC 6545822 . PMID 31214329 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный MacNab RM (2003). «Как бактерии собирают жгутики». Annu Rev Microbiol . 57 : 77–100. doi : 10.1146/annurev.micro.57.030502.090832 . PMID 12730325 .
- ^ "LTP" . Получено 20 ноября 2023 года .
- ^ «Дерево LTP_ALL в формате Newick» . Получено 20 ноября 2023 года .
- ^ «LTP_08_2023 Notes» (PDF) . Получено 20 ноября 2023 года .
- ^ "GTDB Release 08-RS214" . База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 года .
- ^ "BAC120_R214.sp_label" . База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 года .
- ^ «История таксонов» . База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 года .
- ^ Euzéby JP. «Спирочэты» . Список прокариотических имен с стоянием в номенклатуре (LPSN) . Получено 20 июля 2018 года .
- ^ Schoch CL, Ciufo S, Domrachev M, Hotton CL, Kannan S, Khovanskaya R, et al. «Спирочэты» . Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) База данных таксономии . Получено 20 июля 2018 года .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Спирохеты (UCMP) Введение в Музей палеонтологии Калифорнийского университета
