Общая характеристика Bacteroidetes, систематическая кишечная микробиота

Bacteroidetes это один из краев, в пределах которого классифицируются бактерии. Этот край состоит из четырех классов (Bacteroidia, Flavobacteria, Esfingobacteria и Citofagia ) и более 7000 различных видов, которые колонизировали все виды среды обитания на Земле.

Они присутствуют в почвах, активном иле, разлагающемся растительном материале, компосте, океанах, пресной воде, водорослях, молочных продуктах и ​​больных животных. Распространен в умеренных, тропических и полярных экосистемах. Bacteroidetes изолированные в открытых местах обитания относятся в основном к классам Flavobacteria, Cytophagia и Sphingobacteria.

Bacteroidetes являются важной частью кишечного тракта человека и других млекопитающих и птиц. У людей они вмешиваются в активацию иммунной системы и в питание через разложение полисахаридов и углеводов, которые генерируют побочные продукты, реабсорбируемые хозяином, которые являются важным источником энергии..

Виды Bacteroidetes phyllo в основном непатогенные, за исключением рода Bacteroides, состоят из условно-патогенных микроорганизмов и некоторых Flavobacteriaceae, патогенных для человека, других млекопитающих, пресноводных или морских рыб.

индекс

• 1 Общая характеристика
• 2 Систематика
  • 2.1 Класс I. Бактероидия
  • 2.2 Класс II. Flavobacteriia
  • 2.3 Класс III. Sphingobacteriia
  • 2.4 Класс IV. Cytophagia
• 3 Кишечная микробиота
  • 3.1 Взаимность
  • 3.2 Метаболизм желчных кислот
  • 3.3 Захват энергии
• 4 Ссылки

черты общий

Бактерии, классифицируемые в этом типе, имеют общую эволюционную историю и широкое морфологическое, физиологическое и экологическое разнообразие. Они могут быть короткими или длинными палочками, прямыми, веретенообразными или тонкими нитями. Они грамотрицательные и не образуют эндоспор.

Они могут быть факультативными анаэробными или строго аэробными. Они могут быть неподвижными, жгутиконосцами или могут сдвигаться.

Они являются хемоорганотрофами, аэробными или факультативно анаэробными с дыхательным метаболизмом, хотя есть некоторые виды с ферментативным метаболизмом.

Систематика

Край Bacteroidetes, также известный как группа Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides, Он состоит из четырех классов: Bacteroidia, Flavobacteria, Esfingobacteria и Citofagia, эта группа более 7000 различных видов.

В предыдущих классификациях тип Bacteroidetes включал три класса (Bacteroidia, Flavobacteria и Sphingobacteria). Однако более поздние исследования, основанные на анализе последовательности гена 16S рРНК, оправдывают образование четвертого класса в этом типе, цитофагии..

Этот новый класс включает в себя множество ранее классифицированных родов в семействах Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae и Crenotrichaceae. Следовательно, Bacteroidetes phylum включает по меньшей мере четыре филогенетические группы, которые четко очерчены.

Класс I. Бактероидия

Этот класс включает в себя один заказ под названием Bacteroidales. В настоящее время заказ включает пять семейств: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae и Rikenellaceae..

Он представлен более чем в 850 видах. Клетки этого класса являются прямолинейными, веретенообразными или тонкими коккобациллами с грамотрицательным окрашиванием. Они не образуют спор.

Они в основном анаэробные, хотя некоторые факультативно анаэробные. Они ферментируют простые углеводы, образующие бутират, как продукт ферментации, хотя они могут разлагать белки и другие субстраты. Они неподвижны или подвижны.

Класс II. Flavobacteriia

Класс Flavobacteriia включает в себя один заказ под названием Flavobacteriales. В настоящее время заказ включает три семейства: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae и Cryomorphaceae. Это самый большой класс бактериоидетов, объединяющий более 3500 видов..

Клетки представляют собой палочки или филаменты, которые не образуют спор, являются грамотрицательными, без газовых пузырьков и внутриклеточных гранул. Обычно умножается на бинарное деление.

Члены семейства Blattabacteriaceae являются внутриклеточными симбионтами насекомых. Семейства Flavobacteriaceae и Cryomorphaceae образованы аэробными или факультативно анаэробными хемоорганотрофными бактериями с дыхательным метаболизмом, хотя есть некоторые виды с ферментативным метаболизмом.

Они не мобильны. Многие члены этих семей нуждаются в NaCl или солях морской воды для роста.

Члены семейства Flavobacteriaceae широко распространены в почве или в пресной, солоноватой или морской воде в умеренных, тропических или полярных районах, в то время как члены семейства Cryomorphaceae пока ограничены низкотемпературными морскими местообитаниями..

Некоторые члены семейства Flavobacteriaceae являются патогенными для людей, рыб или амфибий.

Класс III. Sphingobacteriia

Этот класс включает только отряда Sphingobacteriales, который объединяет три семейства (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae и Saprospiraceae), 29 родов и 787 видов..

Бактерии такого рода имеют палочковидную форму. Они неподвижны, не образуют спор, имеют грамотрицательное окрашивание. Аэробный или факультативно анаэробный рост.

С ограниченными ферментативными способностями у некоторых членов. Некоторые жанры, в основном Sphingobacterium, содержат высокие концентрации сфингофосфолипидов в качестве клеточных липидных компонентов.

Класс IV. Cytophagia

В этот класс входят только отряды Cytophagales и некоторые другие филогенетические группы, которые рассматриваются как отряды Incertae Sedis, названный, чтобы указать на невозможность поместить их точно в эту классификацию.

Ячейки этого класса могут быть короткими, длинными стержнями или нитями. Некоторые роды образуют кольца, спирали или клетки в форме S. Они не производят спор, кроме рода Sporocytophaga. Они подвижны, скользя или не двигаясь. Единственный род с жгутиками Balneola. Грамотрицательное окрашивание.

Рост обычно строго аэробный, но у некоторых членов происходит микроаэробный и анаэробный рост. Они хемоорганотрофны. Они широко распространены в природе.

Некоторые роды являются морскими организмами, для роста которых требуются соли морской воды. Большинство видов мезофильные, но есть психофильные и термофильные члены.

Кишечная микробиота

Bacteroidetes колонизировали различные части желудочно-кишечного тракта у людей. Они также обнаружены в микробиоте других млекопитающих, таких как иглокожие, мыши, собаки, свиньи и жвачные животные; из домашних и диких птиц, таких как цыплята, индейки, гуся и страусов; и у беспозвоночных, таких как милпи и термиты.

мютюэлизм

Большинство Bacteroidetes имеют отношения взаимности с их гостями. У людей они взаимодействуют с иммунной системой, вызывая активацию Т-клеточных реакций и контролируют колонизацию потенциальных патогенных бактерий..

Эти бактерии обычно производят бутират в качестве конечного продукта ферментации, который обладает противоопухолевыми свойствами и поэтому играет важную роль в поддержании здоровья кишечника..

Метаболизм желчных кислот

Они также участвуют в метаболизме желчных кислот и преобразовании токсичных и / или мутагенных соединений. Способствуют разложению полисахаридов в толстой кишке, молекулы которых разлагаются млекопитающими, устойчивые к действию пищеварительных ферментов.

Ферментация этих полисахаридов, опосредованных бактериями, приводит к высвобождению короткоцепочечных летучих жирных кислот (главным образом ацетата, пропионата и бутирата), которые реабсорбируются хозяином. Таким образом, эти кишечные бактерии помогают хозяину получать энергию из устойчивых источников углеводов..

Захват энергии

У всеядных млекопитающих, особенно у людей, этот дополнительный источник энергии составляет от 7 до 10% суточной нормы.. 

На крысах было показано, что животные без микробов выделяют на 87% больше калорий в кале, чем их нормальные аналоги, и им необходимо потреблять на 30% больше пищи для поддержания веса тела.

 Следовательно, наличие кишечной микробиоты необходимо для оптимального поглощения энергии из рациона.

ссылки

1. Ханке, Р. Л., Дж. П. Мейер-Колтофф, М. Гарсиа-Лопес, С. Мукерджи, М. Хантеманн, Н. Н. Иванова, Т. Войке, Н. С. Кирпидес, Ханс-Петер, К. и М. Гекер. (2016). Основанная на геноме таксономическая классификация бактероидетов. Границы в микробиологии, 7: 2003.
2. Участники Википедии. Bacteroidetes [онлайн]. Википедия, Свободная энциклопедия, 2017 [дата консультации: 10 октября 2018]. Доступно на es.wikipedia.org
3. Джонсон, Е.Л., Хивер, С.Л., Уолтерс, В.А. и закон Р.Е. (2017). Микробиом и нарушение обмена веществ: возвращение к бактериальному типу Bacteroidetes. Журнал молекулярной медицины, 95 (1): 1-8.
4. Krieg, N.R., J. Т. Стэли, Д. Р. Браун, Б. П. Хедлунд, Б. Дж Пастера, Н. Л. Уорд, В. Людвиг и В. Б. Уитмен. (2010) Руководство по Бергей систематической бактериологии: Том 4: Bacteroidetes, спирохеты, тенерикуты (молликуты), Acidobacteria, fibrobacteres, Fusobacterium, Dictyoglomi, gemmatimonadetes, lentisphaerae, Verrucomicrobia, хламидии и planctomycetes. США.
5. Thomas, F. Hehemann, J.H., Rebuffet, E., Czjzek, M. and Michel, G. 2011. Bacteroidetes для окружающей среды и кишечника: пищевая связь. Границы в микробиологии 2: 93.