PROTEOBAKTERILER: ÖZELLIKLER, ALTFILLER, PATOGENEZ - BIYOLOJI - 2025

Proteobakteriler prokaryotlar arasında bakteriyel filum, daha karmaşık ve çeşitlidir. Esas olarak lipopolisakkaritlerden oluşan bir hücre duvarına sahip yaklaşık 384 cins ve 1.300 gram negatif bakteri türü içerir.

İnsanlarda proteobakteriler bağırsak ve dışkıya ek olarak ciltte, ağız boşluğunda, dilde ve vajinal yolda bulunur. Proteobakteriler, insan bağırsak mikrobiyotasında en bol bulunan filumlardan biridir.

Grup E. coli (Gammaproteobacteria). Fotoğraf Eric Erbe, dijital renklendirme, Christopher Pooley, her ikisi de USDA, ARS, EMU. , Wikimedia Commons aracılığıyla

Diğerlerine (Bacteroidetes ve Firmicutes) kıyasla bu filumdaki normal bakteri oranlarındaki artış, esas olarak bir enflamatuar fenotip ile bağırsak ve ekstraintestinal hastalıklarla ilişkilidir.

Proteobakteriler, Alphaproteobacteria sınıfına ait Brucella ve Rickettsia cinsleri, Betaproteobacteria sınıfından Bordetella ve Neisseria, Gammaproteobacteria sınıfından Escherichia, Shigella, Salmonella ve Yersinia ve son olarak Helicobacter gibi çok çeşitli patojenler içerir. sınıf Epsilonproteobacteria.

Patojenlere ek olarak filum proteobakterileri, Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis ve Wigglesworthia cinsleri dahil olmak üzere böceklerin zorunlu endosimbiyonları gibi karşılıklı türleri içerir.

Son çalışmalar, simbiyotik proteobakterilerin çoğu durumda parazitik atalardan evrimleştiği sonucuna varmıştır; bu, bakteriyel mutualistlerin sıklıkla patojenlerden evrimleştiği paradigması ile tutarlıdır.

karakteristikleri

Bu filumun bakterileri morfolojik, fizyolojik ve ekolojik olarak çeşitlidir. Adı, bu taksonda toplanan bakterilerin çok çeşitli formlarına atıfta bulunarak birçok farklı form alma yeteneğine sahip olan eski Yunan deniz tanrısı Proteus'tan gelmektedir.

Hücreler, prosteka ile veya prostesiz, kamçılı veya değil basil veya kok şeklinde olabilir ve sadece bazı türler meyve veren gövdeler oluşturabilir. Beslenme yönünden fototrofik, heterotrofik ve kemolitotrofik olabilirler.

Subphiles

16S rRNA geninin filogenetik analizine dayanarak, proteobacteria filumu 6 sınıfa ayrılır: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria ve Zetaproteobacteria.

Betaproteobacteria ile parafiletik olan gammaproteobacteria dışında tüm sınıflar monofiletiktir.

Alfaproteobakteriler

Alphaproteobacteria sınıfı 13 bakteri sırası içerir. Saplı, yıldızlı ve spiral gibi çeşitli morfolojileri benimseyebilirler. Ayrıca, yüzey-hacim oranlarını artırmalarına ve az besin içeren ortamlarda hayatta kalmalarına olanak tanıyan saplar ve tomurcuklar oluşturabilirler.

Alfaproteobakteriler, fotosentez, nitrojen fiksasyonu, amonyak oksidasyonu ve metilotrofi gibi çok çeşitli metabolik stratejiler sergiler. En bol bulunan deniz hücresel organizmaları bu gruba dahildir.

Bu bakteri sınıfının pek çok türü, bazı bitki türlerinin kökleriyle oluşan Rhizobim veya ortak bir sivrisinek paraziti olan Wolbachia gibi bitkilerin veya bitki veya hayvanların patojenlerinin müşterekleri olarak hücre içi bir yaşam tarzı benimseme eğilimindedir.

Alfaproteobakteriler, mitokondriye, Rickettsiales'e yol açan atalardan kalma grupla da ilişkilendirilmiştir. Rickettsia gibi diğer cinsler patojenlerdir.

Betaproteobacteria

Betaproteobacteria, çeşitli formlar ve metabolizmalar sunan 14 bakteri tarafından oluşturulur. Katı veya isteğe bağlı aerobik olabilirler.

Bazı türler, bir amonyak oksitleyicisi olan Nitrosomonas cinsi gibi kemoototrofik olabilir. Diğerleri, ışığı enerji kaynağı olarak kullanan Rhodocyclus ve Rubrivivax gibi fototroflardır.

Betaproteobacteria, amonyumun oksidasyonu yoluyla nitrojenin fiksasyonuna müdahale ederek bitki fizyolojisinde çok önemli bir bileşik olan nitrit üretir.

Bu gruptaki diğer türler, örneğin Neisseriaceae (bel soğukluğu ve menenjite neden olur), patlıcangiller (domates, patates) bir bitki patojeni olan Ralstonia ve salkım salkımına zarar veren Burkholderia glumae gibi patojenik olabilir. pirinç yetiştiriciliği.

Deltaproteobakteriler

Deltaproteobacteria grubu 7 gram-negatif bakteri grubu. Anaerobiktirler ve genellikle göller, bataklıklar ve deniz yataklarındaki tortularda izole edilirler. Sülfat düşürücülerdir ve doğal sülfür döngüsüne katılırlar.

Bu sınıf, Bdellovibrio cinsi ve Myxococcus gibi diğer bakterilerden önce gelen bakterileri içerir. Miksobakteriler, gıda sınırlı ortamlarda çok hücreli meyve veren vücutlarda sporlar ve grup yayarlar. Bunlar en karmaşık bakteri grubunu oluşturur

Epsilonproteobakteriler

Epsilonproteobacteria yalnızca bir gram negatif bakteri içerir. İnce sarmal veya kıvrımlı çubuklar şeklindedirler. Bazı türler, hayvanların sindirim yollarının simbiyotikleridir, diğerleri mide parazitleridir (Helicobacter spp.) Veya duodenumdur (Campylobacter spp.).

Bu gruptaki bakteriler, derin deniz hidrotermal menfezleri gibi mikroaerofilik veya anaerobik ortamlarda yaşarlar. Kemolitotrofiktirler çünkü enerjilerini indirgenmiş sülfürün oksidasyonundan veya nitrat veya oksijenin indirgenmesiyle birleşmiş hidrojenden elde ederler. Diğerleri ototrofiktir ve biyokütledeki karbondioksiti sabitlemek için ters Krebs döngüsünü kullanır.

Patojen

Proteobakteriler, en fazla sayıda türe sahip ve en karmaşık ve çeşitli bakteri filumu olduğundan, çok çeşitli patojenleri içerir.

Escherichia coli

Bu bakteriler, enfekte hayvanların dışkısı ile atılır ve çevrede üç güne kadar hayatta kalabilir.

E. coli, çiğ gıda veya kontamine su alarak, bağırsak hücrelerine yapışarak ve etkilenen insanlarda ishale neden olarak fekal-oral yoldan yeni bir konakçı kolonileştirir.

Dışkı bakterileri üretrayı kolonize edebilir ve idrar yolu yoluyla erkeklerde mesaneye ve böbreklere veya prostata yayılarak idrar yolu enfeksiyonuna neden olabilir.

K1 adı verilen bir kapsüler antijen içeren spesifik bir E. coli suşu, kontamine olmuş annenin vajinası yoluyla yenidoğanın bağırsaklarını kolonize ettiğinde, yenidoğan menenjite yol açan bakteremi meydana gelir.

Daha nadir durumlarda, virülan suşlar ayrıca hemolitik üremik sendrom, peritonit, mastit, septisemi ve pnömoniden sorumludur.

Salmonella

S. enterica yeni bir konağa girdiğinde, lenfoid doku yoluyla enfeksiyon döngüsüne başlar. Bakteriler, ileum ve M hücrelerinin bağırsak epitel hücrelerine yapışarak içlerinde hücre iskeletlerinin yeniden düzenlenmesine neden olarak yüzeyde büyük dalgacıkların oluşumunu tetikleyerek, bakterilerin hücreye girmeyi başardığı seçici olmayan endositoza izin verir. .

Aynı şekilde Salmonella, M hücrelerini yok eden sitotoksik etkiler üretir ve aktive edilmemiş makrofajlarda aktive edilmemiş makrofajlarda fagositozu ve çoğaldıkları yerde karaciğere ve dalağa taşınırlar.

İnsanlarda S. enterica iki hastalığa neden olabilir: S. enterica sub'ın neden olduğu tifo ateşi. enterica Paratyphi serotipleri veya diğer serotiplerin neden olduğu salmonelloz.

Vibrio

Çoğu Vibrio enfeksiyonu gastroenterit ile ilişkilidir, ancak aynı zamanda açık yaraları enfekte edebilir ve septisemiye neden olabilirler. Bu bakteriler deniz hayvanları tarafından taşınabilir ve yutulması insanlarda ölümcül enfeksiyonlara neden olur.

Y. cholerae (koleranın etken maddesi) genellikle kirli suyla yayılır. V. parahaemolyticus ve V. vulnificus gibi diğer patojenik türler, genellikle az pişmiş kabuklu deniz hayvanlarının tüketimiyle ilişkilendirilen kontamine gıdalarla bulaşır.

V. vulnificus salgınları ölümcüldür ve genellikle sıcak iklimlerde görülür. New Orleans'taki Katrina Kasırgası'ndan sonra, bu türün salgını meydana geldi.

Helicobacter

Bazı Helicobacter türleri, memelilerin ve bazı kuşların üst gastrointestinal kanalında ve karaciğerinde yaşar. Bu bakterilerin bazı türleri insanlar için patojeniktir ve peptik ülserler, kronik gastrit, duodenit ve mide kanseri ile güçlü bir şekilde ilişkilidir.

Helicobacter cinsinin türleri bir memelinin midesinde gelişebilir ve büyük miktarlarda üreaz üreterek pH'ı yerel olarak 2'den 6'ya veya 7'ye yükselterek daha uyumlu bir ortam haline getirir.

Y. pylori insan nüfusunun% 50'sine kadarını enfekte eder. Mukusta, epitelin iç yüzeyinde ve bazen midenin epitel hücrelerinde bulunur.

Midenin H. pylori tarafından kolonizasyonu, enfeksiyon bölgesinde mide zarının iltihaplanması olan kronik gastrite yol açabilir.

Yersinia

Yersinia cinsi, sadece Y. pestis, Y. pseudotuberculosis ve bazı Y. enterocolitica suşlarının insanlar ve bazı sıcakkanlı hayvanlar için patojenik öneme sahip olduğu 11 tür içerir.

Y. pestis; pnömonik, septisemik ve hıyarcıklı vebanın etken maddesidir. Veba türü, enfekte pirelerin ısırması (hıyarcıklı veba ve septisemik veba) yoluyla veya hastalık pnömonik forma ilerlediğinde insandan insana öksürme, kusma ve hapşırma yoluyla enfeksiyonun şekline bağlıdır. (pulmoner veya pnömonik veba).

Pnömonik veba, bakteriler akciğerleri enfekte ettiğinde meydana gelirken, hıyarcıklı veba, bakteriler vücuda bir pire ısırığından deri yoluyla girip lenfatik damarlardan bir lenf düğümüne geçerek iltihaplanmaya neden olduğunda ortaya çıkar. Son olarak, septisemik veba, enfekte pirelerin ısırmasından sonra kan enfeksiyonuna bağlı olarak ortaya çıkar.

Y. pseudotuberculosis, enfekte hayvanlarla temas yoluyla veya kontamine yiyecek ve su tüketilerek elde edilir. Lenf düğümlerini etkileyen kızıl hastalığı adı verilen tüberküloza benzer bir hastalığın nedenidir. Bölgesel doku nekrozuna, dalakta, karaciğerde ve lenf düğümlerinde granülomlara neden olabilir.

Y. enterocolitica enfeksiyonları genellikle az pişmiş domuz eti veya kontamine su, et veya sütten kaynaklanır. Akut enfeksiyonlar genellikle insanlarda kendi kendini sınırlayan entero kolit veya terminal ileitis ve adenite yol açar. Semptomlar apandisit veya salmonelloz veya shigellosis benzeri sulu veya kanlı ishal ve ateşi içerebilir.

Referanslar

1. Garrity, Gm, Bell, JA ve Lilburn, TG (2004). Prokariotların Taksonomik Anahatları. Bergey'in Sistematik Bakteriyoloji El Kitabı, İkinci Baskı. Springer-Verlag, New York.
2. Rizzatti, G., Lopetuso, LR, Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Proteobacteria: A Common Factor in Human Diseases. Biomed Research International, 2017: 9351507.
3. Sachs, JL, Skophammer, RG, Nidhanjali Bansal ve Stajich, JE (2013). Proteobakteriyel müştereklerin evrimsel kökenleri ve çeşitlendirilmesi. Kraliyet Cemiyeti Bildirileri, 281: 20132146.
4. Euzéby, JP (1997). İsimlendirmede Bulunan Bakteriyel Adların Listesi: İnternette Bulunan bir Klasör. International Journal of Systematic Bacteriology 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Erişim tarihi: October 7, 2018.
5. Kelly P. Williams, KP, Sobral, BW ve Dickerman AW (2007). Alphaproteobacteria için Sağlam Bir Tür Ağacı. Bakteroloji Dergisi, 189 (13): 4578-4586.