Грациликуты
| Грациликуты | |
|---|---|
 | |
| Escherichia coli Клетки увеличены в 25 000 раз. | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Бактерии |
| (без рейтинга): | Грациликуты Гиббонс и Мюррей, 1978 год. [1] |
| Суперфила/Фила | |
Различные определения, см. текст. | |
Gracilicutes ( лат . gracilis , тонкий, и Cutis , кожа, относится к клеточной стенке) — клада бактериальной филогении. [2]
Традиционно результаты окрашивания по Граму чаще всего использовались в качестве инструмента классификации, поэтому до появления молекулярной филогении Королевство Монера (так тогда были известны домены Бактерии и Археи ) было разделено на четыре типа : [1] [3]
- Gracilicutes ( грамотрицательный , разделен на множество групп, но некоторые авторы употребляют его еще в более узком смысле)
- Firmacutes [sic] ( грамположительные , впоследствии исправленные на Firmicutes , [4] сегодня он исключает Actinomycetota )
- Mollicutes (переменная грамма, позже переименованная в Tenericutes, а теперь в Mycoplasmatota , например, Mycoplasma )
- Mendosicutes (неравномерное окрашивание по Граму, «метаногенные бактерии», теперь известные как метаногены и классифицируемые как археи )
От этой системы классификации отказались в пользу трехдоменной системы , основанной на молекулярной филогении, начатой К. Везе. [5] [6]
Используя нарисованные от руки схемы, а не стандартный молекулярно-филогенетический анализ, Gracilicutes был возрожден в 2006 году Кавальер-Смитом как инфракид, содержащий типы Spirochaetota , Sphingobacteria (FCB), Planctobacteria (PVC) и Proteobacteria . [7] Это грамотрицательная клада, ответвившаяся от других бактерий незадолго до эволюционной потери внешней мембраны или капсулы и сразу после эволюции жгутиков . [7] В частности, этот автор предположил нетрадиционное древо жизни, поместив Chloroflexota рядом с источником жизни, а Archaea - как близкого родственника Actinomycetota . Этот таксон не является общепринятым и придерживается трехдоменной системы. [8]
Таксон под названием Hydrobacteria был определен в 2009 году на основе молекулярно-филогенетического анализа основных генов. Это контрастирует с другой основной группой эубактерий, называемой Terrabacteria . [9] Некоторые исследователи использовали название Gracilicutes вместо Hydrobacteria , но это не согласуется с отмеченным выше оригинальным описанием Gracilicutes Гиббонса и Мюррея, которое включало цианобактерии и не соответствовало трехдоменной системе . Также, как отмечалось выше, использование Gracilicutes Кавальером-Смитом может быть отклонено, поскольку оно представляло собой серьезное изменение более раннего таксономического названия, не было основано на статистическом анализе и не соответствовало трехдоменной системе . Самые последние геномные анализы подтвердили разделение бактерий на два основных супертипа, соответствующие Terrabacteria и Hydrobacteria . [10] [11]
Отношения
[ редактировать ]Филогенетическое древо согласно филогенетическому анализу Баттистуцци и Хеджеса (2009) выглядит следующим образом и с калибровкой молекулярных часов . [9]
Недавние филогенетические анализы показали, что протеобактерии представляют собой парафилетический тип, который может включать несколько недавно открытых типов-кандидатов и другие типы, такие как Acidobacteriota , Chrysiogenota , Deferribacterota и, возможно, Aquificota . Это предполагает, что Gracilicutes или Hydrobacteria как клада могут включать в себя несколько кандидатов, более тесно связанных с Proteobacteria, Spirochaetes, группой PVC и группой FCB, чем с бактериями из клады Terrabacteria . Некоторые из этих типов были отнесены к протеобактериям. Например, Кавальер-Смит в своем предложении о 6 царствах включил Acidobacteriota , Aquiificota , Chrysiogenota и Deferribacterota . в состав протеобактерий [7]
Филогенетический анализ выявил примерно следующую филогению между основными и некоторыми более близкородственными типами. [12] [13] [14] [15]
| Гидробактерии |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Согласно филогенетическому анализу Хуга (2016), взаимоотношения могли быть следующими. [16]
На следующем графике показана Кавальер-Смита версия древа жизни , показывающая статус Грациликутов. Однако это дерево не подтверждается каким-либо молекулярным анализом, поэтому его не следует считать филогенетическим.
Древо жизни Кавалера-Смита, 2006 г. [кстол 1]
[А] |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Легенда:
[A] Грамотрицательные клетки с пептидогликановой клеточной стенкой, подобной хлоросоме .
[B] Кислородный фотосинтез , Omp85 и четыре новые каталазы .
[C] Гликобактериальная революция: внешняя мембрана с внедрением липополисахаридов , гопаноидов , диаминопимелиновой кислоты , ToIC и TonB .
[D] фикобилина Хромофоры .
[E] Жгутики .
[F] Четыре участка: аминокислота в HSP60 и FtsZ и домен в РНК-полимеразах β и σ.
[G] Эндоспоры .
[H] Грамположительные стенки бактерии: гипертрофия пептидогликана , фермента сортазы и потеря внешней мембраны.
[I] Глицерол 1-P дегидрогеназа .
[J] Протеасома и фосфатидилинозитол .
[K] Революция Neomura замена пептидогликана гликопротеинами : и липопротеинами .
[L] Обратная ДНК-гираза и эфирных липидов изопреноиды .
[М] Фагоцитоз .
- ^ Кавалер-Смит Т. (2006). «Эволюция клеток и история Земли: застой и революция» . Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci . 361 (1470): 969–1006. дои : 10.1098/rstb.2006.1842 . ПМЦ 1578732 . ПМИД 16754610 .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Гиббонс Н.Е., Мюррей Р.Г. (январь 1978 г.). «Предложения о высших таксонах бактерий» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 28 (1): 1–6. дои : 10.1099/00207713-28-1-1 .
- ^ Буссау Б., Геген Л., Гуи М. (октябрь 2008 г.). «Учет горизонтального переноса генов объясняет противоречивые гипотезы относительно положения aquiificales в филогении бактерий» . Эволюционная биология BMC . 8 : 272. дои : 10.1186/1471-2148-8-272 . ПМК 2584045 . ПМИД 18834516 .
Учет горизонтального переноса генов объясняет противоречивые гипотезы относительно положения Aquiificales в филогении бактерий.
- ^ Криг Н.Р., Холт Дж.К., ред. (1984). Руководство Берджи по систематической бактериологии . Том. 1 (1-е изд.). Балтимор: Уильямс и Уилкинс.
- ^ Мюррей Р.Г. (1984). «Высшие таксоны, или место всему...?». В Krieg NR, Холт Дж.К. (ред.). Руководство Берджи по систематической бактериологии . Том. 1 (1-е изд.). Балтимор: Уильямс и Уилкинс. стр. 31–34.
- ^ Вёзе CR (июнь 1987 г.). «Бактериальная эволюция» . Микробиологические обзоры . 51 (2): 221–271. дои : 10.1128/MMBR.51.2.221-271.1987 . ПМК 373105 . ПМИД 2439888 .
- ^ Бреннер Д.Д., Криг Н.А., Стейли Дж.Т. (26 июля 2005 г.) [1984 (Williams & Wilkins)]. «Вводные очерки». В Гаррити GM (ред.). Руководство Берджи по систематической бактериологии . Том. 2А (2-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. п. 304. ИСБН 978-0-387-24143-2 . Британская библиотека №. GBA561951.
- ^ Jump up to: а б с Кавалер-Смит Т. (июль 2006 г.). «Укоренение древа жизни посредством анализа переходов» . Биология Директ . 1:19 . дои : 10.1186/1745-6150-1-19 . ПМК 1586193 . ПМИД 16834776 .
- ^ Криг Н.Р., Людвиг В., Уитмен В.Б., Хедлунд Б.П., Пастер Б.Дж., Стейли Дж.Т. и др. (24 ноября 2010 г.) [1984 (Уильямс и Уилкинс)]. «Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae и Planctomycetes». В Гаррити GM (ред.). Руководство Берджи по систематической бактериологии . Том. 4 (2-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. п. 908. ИСБН 978-0-387-95042-6 . Британская библиотека №. GBA561951.
- ^ Jump up to: а б Баттистуцци FU, Hedges SB (февраль 2009 г.). «Основная группа прокариот с древними приспособлениями к жизни на суше» . Молекулярная биология и эволюция . 26 (2): 335–343. дои : 10.1093/molbev/msn247 . ПМИД 18988685 .
- ^ Коулман Г.А., Давин А.А., Махендрараджа Т.А., Санто Л.Л., Спанг А., Хугенхольц П. и др. (май 2021 г.). «Укорененная филогения решает раннюю бактериальную эволюцию» . Наука . 372 (6542): eabe0511. дои : 10.1126/science.abe0511 . hdl : 1983/51e9e402-36b7-47a6-91de-32b8cf7320d2 . ПМИД 33958449 . S2CID 233872903 .
- ^ Леонард Р.Р., Соваж Э., Лупо В., Перрен А., Сирджакобс Д., Шарлье П. и др. (февраль 2022 г.). «Был ли последний общий предок бактерий монодермом?» . Гены . 13 (2): 376. doi : 10.3390/genes13020376 . ПМК 8871954 . ПМИД 35205421 .
- ^ Анантараман К., Браун К.Т., Хаг Л.А., Шэрон И., Кастель С.Дж., Пробст А.Дж. и др. (октябрь 2016 г.). «Тысячи микробных геномов проливают свет на взаимосвязанные биогеохимические процессы в системе водоносных горизонтов» . Природные коммуникации . 7 : 13219. Бибкод : 2016NatCo...713219A . дои : 10.1038/ncomms13219 . ПМК 5079060 . ПМИД 27774985 .
- ^ Коулман Г.А., Давин А.А., Махендрараджа Т.А., Санто Л.Л., Спанг А., Хугенхольц П., Сёллёси Г.Дж., Уильямс Т.А. (май 2021 г.). «Укорененная филогения решает раннюю бактериальную эволюцию» . Наука . 372 (6542). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк , номер телефона : 10.1126/science.abe0511 . hdl : 1983/51e9e402-36b7-47a6-91de-32b8cf7320d2 . ПМИД 33958449 . S2CID 233872903 .
- ^ Ринке С., Швинтек П., Щирба А., Иванова Н.Н., Андерсон И.Дж., Ченг Дж.Ф. и др. (июль 2013 г.). «Понимание филогении и кодирующего потенциала микробной темной материи» . Природа . 499 (7459): 431–437. Бибкод : 2013Natur.499..431R . дои : 10.1038/nature12352 . hdl : 10453/27467 . ПМИД 23851394 . S2CID 4394530 .
- ^ Чжу К., Май У., Пфайффер В., Янссен С., Асникар Ф., Сандерс Дж.Г. и др. (декабрь 2019 г.). «Филогеномика 10 575 геномов выявила эволюционную близость между доменами бактерий и архей» . Природные коммуникации . 10 (1): 5477. Бибкод : 2019NatCo..10.5477Z . дои : 10.1038/s41467-019-13443-4 . ПМК 6889312 . ПМИД 31792218 .
- ^ Хаг Л.А., Бейкер Б.Дж., Анантараман К., Браун С.Т., Пробст А.Дж., Кастель С.Дж. и др. (апрель 2016 г.). «Новый взгляд на древо жизни» . Природная микробиология . 1 (5): 16048. doi : 10.1038/nmicrobiol.2016.48 . ПМИД 27572647 . S2CID 3833474 .
