Спирохета
Спирохеты | |
---|---|
Treponema pallidum — спирохета, вызывающая сифилис. | |
Научная классификация | |
Домен: | Бактерии |
Тип: | Спирохетата Гаррити и Холт 2021 [ 3 ] |
Сорт: | Спирохета Пастер 2020 [ 1 ] : 471–563 [ 2 ] |
Заказы | |
| |
Синонимы | |
|
Спирохета ( / ˈ s p aɪ r oʊ ˌ k iː t / ) [ 4 ] или спирохета является членом типа Spirochaetota (также называемого Spirochaetes [ 5 ] / ˌ s p aɪ r oʊ ˈ k iː t iː z / ), который содержит характерные дидермные (двумембранные) грамотрицательные бактерии , большинство из которых имеют длинные, спирально закрученные (штопорообразные или спиральные, отсюда и название) клетки. . [ 6 ] Спирохеты по своей природе хемогетеротрофны , имеют длину от 3 до 500 мкм и диаметр от 0,09 до как минимум 3 мкм. [ 7 ]
Спирохеты отличаются от других типов бактерий расположением жгутиков , называемых эндофлагеллами , или периплазматических жгутиков , которые иногда называют осевыми нитями . [ 8 ] [ 9 ] Эндофлагеллы закрепляются на каждом конце (полюсе) бактерии в периплазматическом пространстве (между внутренней и внешней мембранами), где они выступают назад, увеличивая длину клетки. [ 10 ] Они вызывают вращательное движение, которое позволяет спирохете двигаться. При размножении спирохета подвергается бесполому поперечному бинарному делению . Большинство спирохет свободноживущие и анаэробные , но есть и многочисленные исключения. Бактерии-спирохеты разнообразны по своей патогенной способности и экологическим нишам, которые они занимают, а также по молекулярным характеристикам, включая содержание гуанина-цитозина и размер генома. [ 11 ] [ 12 ]
Патогенность
[ редактировать ]Многие организмы типа Spirochaetota вызывают распространенные заболевания. К патогенным представителям этого типа относятся следующие:
- Вид Leptospira , вызывающий лептоспироз. [ 13 ]
- Borrelia burgdorferi , B. mayonii , B. bissettiae , B. garinii , B. afzelii , B. spielmanii , B. lusitaniae , вызывающие болезнь Лайма. [ 14 ]
- Borrelia recurrentis , вызывающая возвратный тиф. [ 15 ]
- Подвид Treponema pallidum , вызывающий трепонематозы, такие как сифилис и фрамбезия .
- Brachyspira pilosicoli и Brachyspira aalborgi , вызывающие кишечный спирохетоз. [ 16 ]
Сальварсан , первый в истории медицины частично органический синтетический противомикробный препарат , был эффективен против спирохет и в основном использовался для лечения сифилиса . Кроме того, известно, что оральные спирохеты играют значительную роль в патогенезе у человека заболеваний пародонта . [ 17 ]
Таксономия и молекулярные подписи
[ редактировать ]В настоящее время класс состоит из 14 родов с действительными названиями из 4 отрядов и 5 семейств. [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] Отряды Brachyspirales , Brevinematales и Leptospirales содержат по одному семейству Brachyspiraceae , Brevinemataceae и Leptospiraceae соответственно. В отряд Spirochaetales входят два семейства: Spirochaetaceae и Borreliaceae . Молекулярные маркеры в форме консервативных сигнатурных инделей (CSI) и CSP были обнаружены специфичными для каждого из отрядов, за исключением Brevinimetales , что обеспечивает надежные средства для разграничения этих клад друг от друга в пределах разнообразного типа. [ 19 ] Дополнительные CSI были обнаружены исключительно в каждой семье Spirochaetales . Эти молекулярные маркеры согласуются с наблюдаемым ветвлением филогенетического дерева двух монофилетических клад внутри отряда Spirochaetales . [ 19 ] Также было обнаружено CSI, которые дополнительно дифференцируют таксономические группы внутри семейства Borreliaceae , что дополнительно определяет эволюционные отношения, соответствующие физическим характеристикам, таким как патогенность (а именно: Borrelia emend. Borreliella gen. nov.). [ 21 ] Однако это исследование подверглось критике, а другие исследования, использующие разные подходы, не поддерживают предложенное разделение. [ 22 ] Новая система наименования болезни Лайма и возвратного тифа Borrelia не была принята в научной литературе. [ 22 ]
Также было обнаружено, что CSI свойствен исключительно всем видам Spirochaetota. [ 19 ] Этот CSI представляет собой вставку из 3 аминокислот в белке палочки базального тела жгутика FlgC, который является важной частью уникальной эндофлагеллярной структуры, присущей видам Spirochaetota. [ 23 ] Учитывая, что CSI присущ исключительно представителям этого типа, было высказано предположение, что он может быть связан с характерными свойствами жгутиков, наблюдаемыми среди видов Spirochaetota. [ 19 ] [ 23 ]
Исторически все семейства, принадлежащие к типу Spirochaetota, были отнесены к одному отряду Spirochaetales . [ 11 ] [ 12 ] Однако нынешняя таксономическая точка зрения больше связана с точными эволюционными отношениями. Распределение CSI указывает на общее происхождение внутри той клады, для которой он специфичен. Таким образом, он функционирует как синапоморфная характеристика, так что распределение различных CSI дает возможность идентифицировать различные отряды и семейства внутри типа и тем самым обосновать филогенетические подразделения. [ 19 ]
Филогения
[ редактировать ]на основе 16S рРНК ДП _08_2023 [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] | 120 однокопийных маркерных белков на основе GTDB 08-RS214 [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
Таксономия
[ редактировать ]Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN). [ 30 ] и Национальный центр биотехнологической информации (NCBI). [ 31 ]
- Тип Spirochaetota Гаррити и Холт 2021 г.
- Класс Спирохетии Пастер 2020
- Род ?" Spirosymplokos " Guerrero et al. 1993 год
- Отряд Leptospirales Gupta et al. 2014 год
- Семейство Leptospiraceae Hovind-Hougen 1979.
- Род Leptonema Hovind-Hougen 1983.
- Род Leptospira Noguchi 1917.
- Род Turneriella Levett et al. 2005 г.
- Семейство Leptospiraceae Hovind-Hougen 1979.
- Заказать Brachyspirales corrig. Гупта и др. 2014 год
- Семейство Brachyspiraceae Paster 2012
- Род Brachyspira Hovind-Hougen et al. 1982 год
- Род ?" Ca. Maribrachyspira " Matsuyama et al. 2017 год
- Семейство Brachyspiraceae Paster 2012
- Отряд Brevinematales Gupta et al. 2014 год
- Семейство Brevinemataceae Paster 2012 г.
- Род Brevinema Defosse et al. 1995 год
- Семейство « Longinemaceae » Карначук и др. 2021 год
- Род « Longinema » Карначук и др. 2021 год
- Семейство Thermospiraceae . Бен Али Гам и др. 2023 год
- Род Thermospira Ben Ali Gam et al. 2023 год
- Семейство Brevinemataceae Paster 2012 г.
- Орден " Exilispirales " Паллен, Родригес-Р и Алихан 2022 г.
- Семейство Exilispiraceae г. Паллен, Родригес-Р и Алихан, 2022
- Род Exilispira Imachi et al. 2008 год
- Семейство Exilispiraceae г. Паллен, Родригес-Р и Алихан, 2022
- Отряд Spirochaetales Buchanan 1917 [Entomospirales Паллен, Родригес-Р и Алихан 2022 ; «Marispirochaetales» Паллен, Родригес-Р и Алихан, 2022 г .; «Salinispirales» Паллен, Родригес-Р и Алихан, 2022 г .; "Sediminispirochatales" Паллен, Родригес-Р и Алихан, 2022 г. ]
- Семейство Pillotinaceae г. Маргулис и Хинкль, 1992
- Род? Пиллотина Олланд и Гарагозлу 1967 ex Bermudes et al. 1988 год
- Семейство Borreliaceae Gupta et al. 2014 год
- Род Borrelia Swellengrebel 1907 (возвратная лихорадка Borrelia, Borrelia, связанная с рептилиями, и Borrelia, связанная с ехидной).
- Род Borreliella Adeolu & Gupta 2015 (болезнь Лайма Borrelia).
- Род? Кристиспира Гросс 1910 г.
- Семейство Sphaerochaetaceae Hördt et al. 2020 год
- Род Bullifex Wylensek et al. 2021 г. [вкл. « Ка. Афоденей» Гилрой и др. 2021 ]
- Род « Ca. Ornithospirochaeta » Gilroy et al. 2021 год
- Род Parasphaerochaeta Биджиева и др. 2020 год
- Род « Ca. Physcosoma » Gilroy et al. 2022 год
- Род Pleomorphochaeta Arroua et al. 2016 год
- Род Sphaerochaeta Ritalahti et al. 2012 год
- Семейство Spirochaetaceae Swellengrebel 1907 ["Entomospiraceae" Паллен, Родригес-Р и Алихан 2022 ; «Marispirochaetaceae» Паллен, Родригес-Р и Алихан 2022 ; «Salinispiraceae» Паллен, Родригес-Р и Алихан 2022 ; «Sediminispirochaetaceae» Паллен, Родригес-Р и Алихан 2022 ; «Thiospirochaetaceae» Паллен, Родригес-Р и Алихан, 2022 г. ]
- Род?" Ca. Allospironema " Paster & Dewhirst 2000.
- Род « Canaleparolina » Вир, Ашен и Маргулис, 2000 г.
- Пол? Кливландина Бермудес и др. 1988 год
- Род? Diplocalyx Gharagozlou 1968 ex Bermudes et al. 1988 не Ришар 1850 не Пресль 1845
- Пол? Датч То и др. 1978 г., Бермудес и др. 1988 год, а не Хейнс 1956 год.
- Род « Mobiliphilum » Margulis et al. 1990 год
- Род Alkalispirochaeta Sravanthi et al. 2016 год
- Род « Entomospira » Grana-Miraglia et al. 2020 год, а не Эндерляйн 1917 года
- Род Marispirochaeta Shivani et al. 2017 год
- Род Oceanispirochaeta Subhash & Lee 2017b.
- Род Salinispira Ben Hania et al. 2015 год
- Род Sediminispirochaete Shivani et al. 2016 год
- Род Spirochaeta Ehrenberg 1835 г. эм. Пикута и др. 2009 не Турчанинов 1851
- Род Thiospirochaeta Dubinina et al. 2020 год
- Семейство Pillotinaceae г. Маргулис и Хинкль, 1992
- Отряд « Treponematales » Song et al. 2021 год
- Семейство Breznakiellaceae Brune et al. 2022 год
- Род Breznakiella Song et al. 2022 год
- Род Gracilinema Brune et al. 2022 год
- Род Helmutkoenigia Brune et al. 2022 год
- Род Leadbettera Brune et al. 2022 год
- Род Zuelzera Brune et al. 2022 год
- Семейство Rectinemataceae . Song et al 2021 год
- Род Rectinema Koelschbach et al. 2017 год
- Семейство Treponemataceae Robinson 1948.
- Род « Ca. Avitreponema » Gilroy et al. 2021 год
- Род « Brucepastera » Song et al. 2022 год
- Род « Ca. Gallitreponema » Gilroy et al. 2021 год
- Род « Teretinema » Song et al. 2022 год
- Род Treponema Schaudinn 1905 em. Абт и др. 2013 год
- Семейство Breznakiellaceae Brune et al. 2022 год
- Класс Спирохетии Пастер 2020
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Пастер Би Джей (2010). «Класс I. Класс спирохетий. Ноябрь». В Krieg NR, Staley JT, Brown DR, Hedlund BP, Paster BJ (ред.). Руководство Берджи по систематической бактериологии . Том. 4 - Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae и Planctomycetes (2-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. дои : 10.1007/978-0-387-68572-4 . ISBN 978-0-387-95042-6 .
- ^ Орен А., генеральный менеджер Гаррити (2020). «Список проверки № 195. Список новых названий и новых комбинаций, ранее эффективно, но недействительно опубликованных» . Int J Syst Evol Microbiol . 70 (9): 4844–4847. дои : 10.1099/ijsem.0.004366 . ПМИД 32993851 . S2CID 222147003 .
- ^ Орен А., генеральный менеджер Гаррити (2021 г.). «Действительная публикация названий сорока двух типов прокариот» . Int J Syst Evol Microbiol . 71 (10): 5056. doi : 10.1099/ijsem.0.005056 . ПМИД 34694987 . S2CID 239887308 .
- ^ «СПИРОХАЕТА | Значение и определение для британского английского | Lexico.com» . Лексико-словари | Английский . Архивировано из оригинала 27 января 2021 года.
- ^ Иллюстрированный медицинский словарь Дорланда . Эльзевир .
- ^ Райан К.Дж., Рэй К.Г., ред. (2004). Медицинская микробиология Шерриса (4-е изд.). МакГроу Хилл. ISBN 978-0-8385-8529-0 .
- ^ Маргулис Л. , Эшен Дж.Б., Соле М., Герреро Р. (август 1993 г.). «Композитные крупные спирохеты из микробных матов: обзор структуры спирохет» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (15): 6966–6970. Бибкод : 1993PNAS...90.6966M . дои : 10.1073/pnas.90.15.6966 . ПМК 47056 . ПМИД 8346204 .
- ^ Накамура С. (апрель 2020 г.). «Жгутики спирохет и подвижность» . Биомолекулы . 10 (4): 550. doi : 10.3390/biom10040550 . ПМЦ 7225975 . ПМИД 32260454 .
- ^ Кэрролл К.К., Хобден Дж.А., Миллер С. (2019). «Спирохеты и другие спиральные микроорганизмы» . Медицинская микробиология Джавеца, Мельника и Адельберга . Макгроу-Хилл Образование . Проверено 9 мая 2021 г.
- ^ Мэдиган МТ (2019). Брока биология микроорганизмов (Пятнадцатое, Глобальное изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Пирсон. п. 519. ИСБН 9781292235103 .
- ^ Перейти обратно: а б Пастер Би Джей (2011). «Тип XV. Спирохеты Гаррити и Холт». В Brenner DJ, Krieg NR, Garrity GM, Staley JT (ред.). Руководство Берджи по систематической бактериологии . Нью-Йорк: Спрингер. п. 471.
- ^ Перейти обратно: а б Пастер Би Джей (2011). «Семейство И. Спрохетес Свелленгребель 1907, 581АЛ.». В Brenner DJ, Krieg NR, Garrity GM, Staley JT (ред.). Руководство Берджи по систематической бактериологии . Нью-Йорк: Спрингер. стр. 473–531.
- ^ МакБрайд А., Атанацио Д., Рейс М., Ко А. (2005). "Лептоспироз". Современное мнение об инфекционных заболеваниях . 18 (5): 376–86. дои : 10.1097/01.qco.0000178824.05715.2c . ПМИД 16148523 . S2CID 220576544 .
- ^ Уолкотт К.А., Маргос Дж., Фингерл В., Беккер Н.С. (сентябрь 2021 г.). «Принимающая ассоциация Borrelia burgdorferi sensu lato: обзор». Клещи и клещевые заболевания . 12 (5): 101766. doi : 10.1016/j.ttbdis.2021.101766 . ПМИД 34161868 .
- ^ Шван Т.Г. (июнь 1996 г.). «Клещи и боррелии: модельные системы для исследования взаимодействий возбудителя и членистоногих». Инфекционные агенты и болезни . 5 (3): 167–181. ПМИД 8805079 .
- ^ Амат Вильегас И., Боробио Агилар Э., Белоки Перес Р., де Льяно Варела П., Окиньена Легас С., Мартинес-Пеньуэла Вирседа Х.М. (январь 2004 г.). «[Кишечные спирохеты: нечастая причина диареи у взрослых]». Гастроэнтерол Гепатол (на испанском языке). 27 (1): 21–3. дои : 10.1016/s0210-5705(03)70440-3 . ПМИД 14718105 .
- ^ Юсефи Л., Лейлабадло Х.Э., Пурлак Т., Ислами Х., Тагизаде С., Ганбаров К. и др. (июль 2020 г.). «Спирохеты полости рта: патогенетические механизмы заболеваний пародонта». Микробный патогенез . 144 : 104193. doi : 10.1016/j.micpath.2020.104193 . ПМИД 32304795 . S2CID 215818931 .
- ^ Шох К.Л., Чуфо С., Домрачев М., Хоттон К.Л., Каннан С., Хованская Р. и др. «ТерСпирохета» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 25 октября 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Гупта Р.С., Махмуд С., Адеолу М. (2013). «Подход, основанный на филогеномных и молекулярных сигнатурах, для характеристики типа Spirochaetes и его основных клад: предложение по таксономическому пересмотру типа» . Передний микробиол . 4 (217): 217. doi : 10.3389/fmicb.2013.00217 . ПМЦ 3726837 . ПМИД 23908650 .
- ^ Орен А., генеральный менеджер Гаррити (2014). «Список новых имен и новых комбинаций, ранее эффективно, но недействительно опубликованных» (PDF) . Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 64 (3): 693–696. дои : 10.1099/ijs.0.062521-0 .
- ^ Адеолу М., Гупта Р.С. (2014). «Предложение, основанное на филогеномных и молекулярных маркерах, по разделению рода Borrelia на два рода: измененный род Borrelia, содержащий только представителей возвратной лихорадки Borrelia, и род Borreliella gen. nov., содержащий представителей Borrelia, вызывающего болезнь Лайма ( Borrelia burgdorferi sensu lato complex)». Антони ван Левенгук . 105 (6): 1049–1072. дои : 10.1007/s10482-014-0164-x . ПМИД 24744012 .
- ^ Перейти обратно: а б Уинслоу С., Коберн Дж. (2019). «Последние открытия и достижения в исследованиях спирохеты Borrelia burgdorferi, вызывающей болезнь Лайма» . F1000Исследования . 8 : 763. дои : 10.12688/f1000research.18379.1 . ПМК 6545822 . ПМИД 31214329 .
- ^ Перейти обратно: а б Макнаб РМ (2003). «Как бактерии собирают жгутики». Анну Рев Микробиол . 57 : 77–100. дои : 10.1146/annurev.micro.57.030502.090832 . ПМИД 12730325 .
- ^ «ЛТП» . Проверено 20 ноября 2023 г.
- ^ «Дерево LTP_all в формате Ньюика» . Проверено 20 ноября 2023 г.
- ^ «Примечания к выпуску LTP_08_2023» (PDF) . Проверено 20 ноября 2023 г.
- ^ «Выпуск GTDB 08-RS214» . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ "bac120_r214.sp_label" . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ «История таксонов» . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ Эузеби Ж.П. «Спирохеты» . Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) . Проверено 20 июля 2018 г.
- ^ Шох К.Л., Чуфо С., Домрачев М., Хоттон К.Л., Каннан С., Хованская Р. и др. «Спирохеты» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 20 июля 2018 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Спирохет (UCMP) Знакомство с Палеонтологическим музеем Калифорнийского университета