Bakteroidní obecná charakteristika, systematická, střevní mikrobiota



Bacteroidetes to je jeden z okrajů uvnitř kterého baktérie jsou klasifikované. Tato hrana se skládá ze čtyř tříd (Bakteroidie, Flavobakterie, Sfingobakterie a Cytofágie ) a více než 7000 různých druhů, které kolonizovaly všechny druhy stanovišť na Zemi.

Jsou přítomny v půdách, aktivovaném kalu, rozkladu rostlinného materiálu, kompostu, oceánech, sladké vodě, řasách, mléčných výrobcích a nemocných zvířatech. Distribuované v mírných, tropických a polárních ekosystémech. Bacteroidetes izolované v otevřených stanovištích patří především do tříd Flavobacteria, Cytophagia a Sphingobacteria.

Bakteroidéty jsou důležitou součástí lidského střevního traktu a dalších savců a ptáků. U lidí zasahují do aktivace imunitního systému a výživy prostřednictvím degradace polysacharidů a sacharidů, které generují vedlejší produkty, reabsorbované hostitelem, které představují důležitý zdroj energie.

Druhy Bacteroidetes phyllo jsou většinou nepatogenní, s výjimkou rodu Bakteroidy, tvořené oportunními patogeny a některými druhy Flavobacteriaceae, patogenními pro člověka, jiné savce, sladkovodní ryby nebo mořské ryby.

Index

  • 1 Obecné charakteristiky
  • 2 Systematika
    • 2.1 Třída I. Bakteroidie
    • 2.2 Třída II. Flavobakterie
    • 2.3 Třída III. Sfingobakterie
    • 2.4 Třída IV. Cytofágie
  • 3 Střevní mikrobiota
    • 3.1 Vzájemný vztah
    • 3.2 Metabolismus žlučových kyselin
    • 3.3 Zachycení energie
  • 4 Odkazy

Vlastnosti obecně

Bakterie zařazené do tohoto kmene mají společnou evoluční historii a širokou morfologickou, fyziologickou a ekologickou rozmanitost. Mohou být krátké nebo dlouhé tyče, rovné, fusiformní nebo tenké filamenty. Jsou gram-negativní a netvoří endospory.

Mohou být fakultativně anaerobní nebo přísně aerobní. Mohou být nemobilní, bičíkovité nebo se mohou pohybovat posouváním.

Jsou to chemoorganotrofy, aerobní nebo fakultativně anaerobní s respiračním metabolismem, i když existují některé druhy s fermentačním metabolismem.

Systematika

Okraj Bacteroidetes, také známý jako skupina Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides, Obsahuje čtyři třídy: Bakteroidie, Flavobakterie, Sfingobakterie a Cytofágie, které sdružují více než 7000 různých druhů.

V předchozích klasifikacích obsahoval kmen Bacteroidetes tři třídy (Bacteroidia, Flavobacteria a Sphingobacteria). Nicméně novější studie, založené na sekvenční analýze 16S rRNA genu, ospravedlňují vznik čtvrté třídy v rámci tohoto kmene, cytofágie..

Tato nová třída zahrnuje mnoho dříve klasifikovaných rodů v rodinách Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae a Crenotrichaceae. Proto kmen Bacteroidetes zahrnuje alespoň čtyři fylogenetické skupiny, které jsou dobře vyznačeny.

Třída I. Bakteroidie

Tato třída obsahuje jednu objednávku nazvanou Bacteroidales. Objednávka v současné době zahrnuje pět rodin: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae a Rikenellaceae.

Je zastoupena ve více než 850 druzích. Buňky této třídy jsou přímočaré, vřetenovité nebo tenké kokobacily s gram-negativním barvením. Nevytvářejí spory.

Jsou převážně anaerobní, i když některé jsou fakultativně anaerobní. Fermentují jednoduché sacharidy, které produkují butyrát jako produkt fermentace, i když mohou degradovat proteiny a jiné substráty. Posuvné jsou nemobilní nebo mobilní.

Třída II. Flavobakterie

Třída Flavobacteriia zahrnuje jeden řád nazvaný Flavobacteriales. Objednávka v současné době zahrnuje tři rodiny: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae a Cryomorphaceae. Jedná se o největší třídu bakterioidetů, které sdružují více než 3500 druhů.

Buňky jsou tyčinky nebo filamenty, které netvoří spory, jsou gram-negativní, bez plynových váčků a intracelulárních granulí. Obvykle násobeno binárním štěpením.

Členové čeledi Blattabacteriaceae jsou intracelulární symbionty hmyzu. Rodiny Flavobacteriaceae a Cryomorphaceae jsou tvořeny aerobními nebo fakultativně anaerobními chemoorganotrofními bakteriemi s respiračním metabolismem, i když existují některé druhy s fermentačním metabolismem.

Nejsou mobilní. Mnozí členové těchto rodin potřebují pro růst NaCl nebo mořské soli.

Členové čeledi Flavobacteriaceae jsou rozšířeni v půdě nebo v čerstvé, brakické nebo mořské vodě v mírných, tropických nebo polárních oblastech, zatímco členové čeledi Cryomorphaceae jsou doposud omezeni na nízkoteplotní mořská stanoviště..

Někteří členové čeledi Flavobacteriaceae jsou patogenní pro lidi, ryby nebo obojživelníky.

Třída III. Sfingobakterie

Tato třída zahrnuje pouze řádek Sphingobacteriales, který seskupuje tři rodiny (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae a Saprospiraceae), 29 rodů a 787 druhů.

Bakterie tohoto druhu jsou tyčinkovité. Jsou nemobilní, nevytvářejí spory, s gram-negativním barvením. Aerobní nebo fakultativně anaerobní růst.

S omezenými fermentačními schopnostmi u některých členů. Některé žánry, hlavně Sphingobacterium, obsahují vysoké koncentrace sfingofosfolipidů jako buněčných lipidových složek.

Třída IV. Cytofágie

Tato třída zahrnuje pouze pořadí Cytophagales a některé další fylogenetické skupiny, které jsou považovány za objednávky incertae sedis, označení neschopnosti je umístit přesně do této klasifikace.

Buňky této třídy mohou být krátké, dlouhé tyče nebo filamenty. Některé rody tvoří prsteny, cívky nebo buňky ve formě S. Neprodukují spory kromě rodu Sporocytophaga. Jsou mobilní pohyblivým nebo nepohyblivým. Jediný rod s bičíkem je Balneola. Gram-negativní barvení.

Růst je obvykle přísně aerobní, ale u některých členů dochází k mikroaerobnímu a anaerobnímu růstu. Jsou chemoorganotrofní. Jsou široce rozšířené v přírodě.

Některé rody jsou mořské organismy, které pro svůj růst vyžadují soli mořské vody. Většina druhů je mezofilní, ale existují psychofilní a termofilní členové.

Střevní mikroflóra

Bakteroidní buňky kolonizovaly různé části gastrointestinálního traktu u lidí. Oni jsou také nalezeni v microbiota jiných savců, takový jako echinoderms, myši, psi, prasata a přežvýkavci; domácích a volně žijících ptáků, jako jsou kuřata, krůty, husy a pštrosi; a v bezobratlých, jako jsou milpies a termity.

Mutualismus

Většina Bakteroidů má vztah vzájemnosti se svými hosty. U lidí interagují s imunitním systémem produkujícím aktivaci reakcí zprostředkovaných T buňkami a kontrolují kolonizaci potenciálních patogenních bakterií.

Tyto bakterie obecně produkují butyrát jako finální produkt fermentace, který má antineoplastické vlastnosti, a proto hraje důležitou roli při udržování střevního zdraví..

Metabolismus žlučových kyselin

Podílí se také na metabolismu žlučových kyselin a transformaci toxických a / nebo mutagenních sloučenin. Přispět k degradaci polysacharidů ve tlustém střevě, molekuly obtížně degradovatelné savci, odolné vůči působení trávicích enzymů.

Fermentace těchto polysacharidů zprostředkovaných bakteriemi vede k uvolnění těkavých mastných kyselin s krátkým řetězcem (zejména acetát, propionát a butyrát), které jsou hostitelem reabsorbovány. Proto tyto střevní bakterie pomáhají hostiteli získat energii z refrakterních zdrojů sacharidů.

Zachycení energie

U všežravých savců, zejména u lidí, představuje tento dodatečný zdroj energie 7% až 10% denního příspěvku. 

U potkanů ​​bylo prokázáno, že zvířata bez bakterií vylučují ve výkalech o 87% více kalorií než jejich normální protějšky a potřebují přijímat o 30% více potravy, aby si udržely svou tělesnou hmotnost..

 Proto je přítomnost střevní mikroflóry nutná pro optimální příjem energie ze stravy

Odkazy

  1. Hahnke, R.L., J.P. Meier-Kolthoff, M Garcia-Lopez, S Mukherjee, M Huntemann, N.N. Ivanova, T Woyke, N C. Kyrpides, Hans-Peter, K. a M. Göker. (2016). Taxonomická klasifikace bakterií na bázi genomu. Frontiers in Microbiology, 7: 2003.
  2. Přispěvatelé Wikipedie. Bacteroidetes [online]. Wikipedie, otevřená encyklopedie, 2017 [datum konzultace: 10. října 2018]. Dostupné na adrese es.wikipedia.org
  3. Johnson, E. L., Heaver, S.L., Walters, W.A. a právo, R.E. (2017). Mikrobiome a metabolické onemocnění: navrácení bakteriálního kmene Bacteroidetes. Journal of Molecular Medicine, 95 (1): 1-8.
  4. Krieg, N. R., J. T. Staley, D. R. Brown, B. P. Hedlund, B. J. Paster, N. L. Ward, W. Ludwig a W. B. Whitman. (2010), Bergey příručka of Systematic Bacteriology: Volume 4: Bacteroidetes, spirochety, Tenericutes (Mollicutes), acidobacteria, fibrobacteres, Fusobacterium, Dictyoglomi, gemmatimonadetes, lentisphaerae, verrucomicrobia, Chlamydie, a planctomycetes. USA.
  5. Thomas, F. Hehemann, J.H., Rebuffet, E., Czjzek, M. a Michel, G. 2011. Environmentální a střevní bakteroidy: Spojení s potravinami. Hranice v mikrobiologii 2: 93.