Alphaproteobacteria - Alphaproteobacteria
Alphaproteobacteria je třída z bakterie v kmen Proteobakterie (Viz také bakteriální taxonomie ).[17] Jeho členové jsou velmi různorodí a mají několik společných rysů, ale přesto mají společného předka. Jako všichni Proteobakterie, jeho členy jsou gramnegativní a některé z jejích intracelulárních parazitických členů chybí peptidoglykan a jsou tedy gramově proměnné.[17][18]
Vlastnosti
Alphaproteobacteria jsou různorodý taxon a zahrnuje několik fototrofní rody, několik rodů metabolizujících C1-sloučeniny (např., Methylobacterium spp.), symbionty rostlin (např. Rhizobium spp.), endosymbionty členovců (Wolbachia ) a intracelulární patogeny (např. Rickettsia ). Třída navíc zahrnuje (jako zaniklý člen) protomitochondrion, bakterie, která byla pohlcena eukaryotickým předkem a vedla k mitochondrie, což jsou organely v eukaryotických buňkách (viz endosymbiotická teorie ).[7] Druh technologického zájmu je Rhizobium radiobacter (dříve Agrobacterium tumefaciens): vědci často používají tento druh k přenosu cizí DNA do rostlinných genomů.[19] Aerobní anoxygenní fototrofní bakterie, jako Pelagibacter všudypřítomný, jsou alfaproteobakterie, které jsou široce distribuovány a mohou představovat více než 10% mikrobiální komunity na otevřeném oceánu.
Evoluce a genomika
Na serveru došlo k určité neshodě fylogeneze z objednávky, zejména pro umístění Pelagibacterales, ale celkově existuje určitá shoda. Svár pramení z velkého rozdílu v obsahu genů (např. zefektivnění genomu v Pelagibacter všudypřítomný) a velký rozdíl v bohatosti GC[žargon ] mezi členy několika řádů.[7] Konkrétně Pelagibacterales, Rickettsiales a Holosporales obsahují druhy s genomy bohatými na AT.[žargon ] Bylo to argumentováno[kým? ] že by to mohl být případ konvergentní evoluce to by vedlo k artefaktovému shlukování.[20][21][22] Několik studií však nesouhlasí.[7][23][24][25]
Dále bylo zjištěno, že obsah GC v ribozomální RNA (tradiční fylogenetický marker pro prokaryoty) málo odráží obsah GC v genomu. Jedním z příkladů této atypické dekorelace obsahu ribozomálního GC s fylogenezí je, že členové Holosporales mají mnohem vyšší obsah ribozomálních GC než členové Pelagibacterales a Rickettsiales, i když se více podobají druhům s vysokým genomickým obsahem GC než členům posledních dvou řádů.[7]
Třída Alphaproteobacteria je rozdělena na tři podtřídy Magnetococcidae, Rickettsidae a Caulobacteridae.[7] The bazální skupina je Magnetococcidae, který se skládá z velké rozmanitosti magnetotaktické bakterie, ale je popsán pouze jeden, Magnetococcus marinus.[26] The Rickettsidae se skládá z intracelulárního Rickettsiales a volný život Pelagibacterales. The Caulobacteridae se skládá z Holosporales, Rhodospirillales, Sphingomonadales, Rhodobacterales, Caulobacterales, Kiloniellales, Kordiimonadales, Parvularculales a Sneathiellales.
Srovnávací analýzy sekvenované genomy vedly také k objevení mnoha konzervovaný vložení-odstranění (indels) v široce distribuovaných bílkovinách a celých bílkovinách (tj. podpisové proteiny ), které jsou charakteristickými vlastnostmi všech Alphaproteobacterianebo jejich různé hlavní objednávky (viz. Rhizobiales, Rhodobacterales, Rhodospirillales, Rickettsiales, Sphingomonadales a Caulobacterales) a rodiny (viz. Rickettsiaceae, Anaplasmataceae, Rhodospirillaceae, Acetobacteraceae, Bradyrhiozobiaceae, Brucellaceae a Bartonellaceae).
Tyto molekulární podpisy poskytují nové prostředky pro vymezení těchto taxonomických skupin a pro identifikaci / přiřazení nových druhů do těchto skupin.[27] Důkazem toho jsou fylogenetické analýzy a konzervované indely u velkého počtu dalších proteinů Alphaproteobacteria se rozvětvily později než většina ostatních kmenů a tříd bakterií kromě Betaproteobakterie a Gammaproteobakterie.[28][29]
Fylogeneze
Aktuálně přijímaná taxonomie je založena na Seznam prokaryotických jmen se Stálým v nomenklatuře (LPSN) [18] a Národní centrum pro biotechnologické informace (NCBI)[30] a fylogeneze je založena na 16S rRNA vydání LTP na základě 106 od Projekt „All-Species Living Tree“ [31]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Poznámky:
♠ Kmeny nalezené na Národní centrum pro biotechnologické informace (NCBI), ale není uveden v seznamu Seznam prokaryotických jmen se Stálým v nomenklatuře (LSPN).
Aquaspirillum je nyní považován za člena Betaproteobakterie. Novější strom založený na 16S a 23S rRNA (a dalších datech) uvádí Ferla et al. (2013) takto:
| Schematická ribozomální RNA fylogeneze Alphaproteobacteria | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cladogram z Rickettsidae vyvodil Ferla et al. [7] ze srovnání 16S + 23S ribosomální RNA sekvence. |
Byla publikována aktualizovaná fylogeneze alfaproteobakterií, ve které není zatím jasná poloha mitochondrií. [32]
Přirozená genetická transformace
Přestože bylo publikováno pouze několik studií přirozená genetická transformace v Alphaproteobacteria, tento proces byl popsán v Agrobacterium tumefaciens,[33] Methylobacterium organophilum,[34] a Bradyrhizobium japonicum.[35] Přirozená genetická transformace je a sexuální proces zahrnující Přenos DNA z jedné bakteriální buňky do druhé prostřednictvím intervenujícího média a integrace donorové sekvence do genomu příjemce pomocí homologní rekombinace.
Reference
- ^ Grote J, Thrash JC, Huggett MJ, Landry ZC, Carini P, Giovannoni SJ, Rappé MS (2012). „Zefektivnění a ochrana jádra genomu u vysoce odlišných členů kladu SAR11“. mBio. 3 (5): e00252-12. doi:10,1 128 / mBio.00252-12. PMC 3448164. PMID 22991429.
- ^ Breoghania, v: Prohlížeč taxonomie NCBI
- ^ Hartmannibacter, v: Prohlížeč taxonomie NCBI
- ^ La Scola B, Barrassi L, Raoult D (2004). „Nová alfa-Proteobacterium, Nordella oligomobilis gen. nov., sp. listopadu, izolováno pomocí amébálních kokultur “. Výzkum v mikrobiologii. 155 (1): 47–51. doi:10.1016 / j.resmic.2003.09.012.
- ^ Nordella, na: NCBI Taxonomy Browser]
- ^ Geminicoccus, v: Prohlížeč taxonomie NCBI
- ^ A b C d E F G h i Ferla MP, Thrash JC, Giovannoni SJ, Patrick WM (2013). „Nové fylogeneze Alphaproteobacteria založené na genech rRNA poskytují pohled na hlavní skupiny, mitochondriální původ a fylogenetickou nestabilitu“. PLOS One. 8 (12): e83383. doi:10.1371 / journal.pone.0083383. PMC 3859672. PMID 24349502.
- ^ Reyranella, v: Prohlížeč taxonomie NCBI
- ^ Elioraea tepidiphila (DRUHY), zapnuto: UniProt Taxonomy
- ^ Elioraea tepidiphila, na: NCBI Taxonomy Broeser
- ^ Eilatimonas, v: Prohlížeč taxonomie NCBI
- ^ Rhizomicrobium, v: Prohlížeč taxonomie NCBI
- ^ Subakvorebakter, v: Prohlížeč taxonomie NCBI
- ^ Advances in Microbial Physiology, sv. 24, Academic Press, 12.7.1983,ISBN 0-12-027724-7 , str. 111
- ^ Tuberoidobacter, on: IniProt Taxonomy
- ^ Tuberoidobacter, v: Prohlížeč taxonomie NCBI
- ^ A b Brenner, Don J .; Krieg, Noel R .; Staley, James T. (26. července 2005) [1984 (Williams & Wilkins)]. George M. Garrity (ed.). Proteobakterie. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. 2C (2. vyd.). New York: Springer. p. 1388. ISBN 978-0-387-24145-6. Britská knihovna č. GBA561951.
- ^ A b J.P.Euzéby. „Alphaproteobacteria“. Seznam prokaryotických jmen se Stálým v nomenklatuře (LPSN). Archivovány od originál dne 27.01.2013. Citováno 2011-11-17.
- ^ Chilton MD, Drummond MH, Merio DJ, Sciaky D, Montoya AL, Gordon MP, Nester EW (1977). „Stabilní inkorporace plazmidové DNA do vyšších rostlinných buněk: molekulární základ tumorigeneze korunní žlázy“. Buňka. 11 (2): 263–71. doi:10.1016/0092-8674(77)90043-5. PMID 890735.
- ^ Rodríguez-Ezpeleta N, Embley TM (2012). „Skupina alfa-proteobakterií SAR11 nesouvisí s původem mitochondrií.“. PLOS ONE. 7 (1): e30520. doi:10.1371 / journal.pone.0030520. PMC 3264578. PMID 22291975.
- ^ Viklund J, Ettema TJ, Andersson SG (únor 2012). „Nezávislá redukce genomu a fylogenetická reklasifikace oceánské kladu SAR11“. Mol Biol Evol. 29 (2): 599–615. doi:10.1093 / molbev / msr203. PMID 21900598.
- ^ Viklund J, Martijn J, Ettema TJ, Andersson SG (2013). „Srovnávací a fylogenomický důkaz, že alphaproteobacterium HIMB59 není členem oceánské clade SAR11“. PLOS ONE. 8 (11): e78858. doi:10.1371 / journal.pone.0078858. PMC 3815206. PMID 24223857.
- ^ Georgiades K, Madoui MA, Le P, Robert C, Raoult D (2011). „Fylogenomická analýza Odyssella thessalonicensis posiluje společný původ Rickettsiales, Pelagibacter ubique a mitochondrie Reclimonas americana“. PLOS ONE. 6 (9): e24857. doi:10.1371 / journal.pone.0024857. PMC 3177885. PMID 21957463.
- ^ Thrash JC, Boyd A, Huggett MJ, Grote J, Carini P, Yoder RJ, Robbertse B, Spatafora JW, Rappé MS, Giovannoni SJ (2011). „Fylogenomický důkaz společného předka mitochondrií a kladu SAR11“. Sci Rep. 1: 13. doi:10.1038 / srep00013. PMC 3216501. PMID 22355532.
- ^ Williams KP, Sobral BW, Dickerman AW (červenec 2007). "Robustní druhový strom pro alphaproteobacteria". Journal of Bacteriology. 189 (13): 4578–86. doi:10.1128 / JB.00269-07. PMC 1913456. PMID 17483224.
- ^ Bazylinski DA, Williams TJ, Lefèvre CT, Berg RJ, Zhang CL, Bowser SS, Dean AJ, Beveridge TJ (2012). „Magnetococcus marinus gen. nov., sp. nov., mořská, magnetotaktická bakterie, která představuje novou linii (Magnetococcaceae fam. listopad.; Magnetococcales ord. listopadu) na základně Alphaproteobacteria". Int J Syst Evol Microbiol. 63: 801–808. doi:10.1099 / ijs.0.038927-0. PMID 22581902.
- ^ Gupta RS (2005). „Proteinové podpisy charakteristické pro Alphaproteobacteria a jeho podskupiny a model pro vývoj alfa proteobakterií“. Crit Rev Microbiol. 31 (2): 135. doi:10.1080/10408410590922393. PMID 15986834.
- ^ Gupta R.S. (2000). „Fylogeneze proteinů: Vztahy k jiným eubakteriálním kmenům a k eukaryotům“. FEMS Microbiol. Rev. 24 (4): 367–402. doi:10.1111 / j.1574-6976.2000.tb00547.x. PMID 10978543.
- ^ Gupta R.S .; Sneath P.H.A. (2007). "Aplikace přístupu kompatibility znaků k zobecněným datům molekulární sekvence: Pořadí větvení dělení proteobakterií". J. Mol. Evol. 64 (1): 90–100. doi:10.1007 / s00239-006-0082-2. PMID 17160641.
- ^ Sayers; et al. „Alphaproteobacteria“. Národní centrum pro biotechnologické informace (NCBI) databáze taxonomie. Citováno 2011-06-05.
- ^ Projekt „All-Species Living Tree“.„Vydání LTP založené na 16S rRNA 106 (plný strom)“ (PDF). Silva komplexní databáze ribozomálních RNA. Citováno 2011-11-17.
- ^ Roger, Andrew J .; Muñoz-Gómez, Sergio A .; Kamikawa, Ryoma (01.11.2017). „Původ a diverzifikace mitochondrií“. Aktuální biologie. 27 (21): R1177 – R1192. doi:10.1016 / j.cub.2017.09.015. ISSN 0960-9822.
- ^ Demanèche S, Kay E, Gourbière F, Simonet P (2001). "Přirozená transformace Pseudomonas fluorescens a Agrobacterium tumefaciens v půdě ". Appl. Environ. Microbiol. 67 (6): 2617–21. doi:10.1128 / AEM.67.6.2617-2621.2001. PMC 92915. PMID 11375171.
- ^ O'Connor M, Wopat A, Hanson RS (1977). "Genetická transformace v Methylobacterium organophilum". J. Gen. Microbiol. 98 (1): 265–72. doi:10.1099/00221287-98-1-265. PMID 401866.
- ^ Raina JL, Modi VV (1972). "Vazba a transformace deoxyribonukleátů v Rhizobium jpaonicum". J. Bacteriol. 111 (2): 356–60. PMC 251290. PMID 4538250.
externí odkazy
- Alphaproteobacteria v americké národní lékařské knihovně Lékařské předměty (Pletivo)
- Bakteriální (prokaryotická) webová stránka fylogeneze: Alfa proteobakterie.