Proteobacteria karakteristik, taksonomi, subfilos, patogenesis



itu proteobakteri mereka adalah filum bakteri yang paling luas, kompleks, dan beragam di antara organisme prokariotik. Ini terdiri dari sekitar 384 genera dan 1.300 spesies bakteri gram negatif dengan dinding sel yang sebagian besar terdiri dari lipopolisakarida.

Pada manusia, proteobacteria hadir di kulit, rongga mulut, lidah dan saluran vagina, serta usus dan tinja. Proteobacteria adalah salah satu filum yang paling melimpah di mikrobiota usus manusia.

Peningkatan proporsi normal bakteri filum ini terhadap yang lain (Bacteroidetes dan Firmicutes) dikaitkan dengan penyakit usus dan ekstraintestinal, terutama dengan fenotip inflamasi..

Berbagai macam patogen termasuk dalam Proteobacteria, seperti genera Brucella dan Rickettsia milik kelas Alphaproteobacteria, Bordetella dan Neisseria dari kelas Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, Salmonella dan Yersinia dari kelas Gammaproteobacteria dan akhirnya, Helicobacter dari kelas Epsilonproteobacteria.

Selain patogen, filum proteobacteria termasuk spesies mutualistik seperti endosimbion obligat serangga, termasuk genera Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis dan Wigglesworthia.

Studi terbaru menyimpulkan bahwa simbion proteobacteria telah berevolusi dalam banyak kasus dari nenek moyang parasit, yang konsisten dengan paradigma bahwa mutualis bakteri sering berevolusi dari patogen..

Indeks

  • 1 Karakteristik umum
  • 2 Subfil
    • 2.1 Alfaproteobacteria
    • 2.2 Betaproteobacteria
    • 2.3 Deltaproteobacteria
    • 2.4 Epsilonproteobacteria
  • 3 Patogenesis
    • 3.1 Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)  
    • 3.2 Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)           
    • 3.3 Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)
    • 3.4 Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)
    • 3,5 Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)
  • 4 Referensi

Fitur umum

Bakteri filum ini beragam secara morfologis, fisiologis, dan ekologis. Namanya berasal dari dewa laut Yunani kuno Proteus, yang memiliki kapasitas untuk mengasumsikan berbagai bentuk yang berbeda, menyinggung keragaman besar bentuk bakteri yang dikumpulkan dalam taksa ini.

Sel-sel dapat dalam bentuk basil atau cocci, dengan atau tanpa prosteca, ditandai atau tidak, dan hanya beberapa spesies yang dapat membentuk tubuh buah. Mereka bisa menjadi nutrisi fototrofik, heterotrofik dan kemolitotropik.

Subfil

Berdasarkan analisis filogenetik dari gen 16S rRNA, proteobacteria filum dibagi menjadi 6 kelas: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria dan Zetaproteobacteria.

Semua kelas bersifat monofiletik, kecuali gammaproteobacteria yang bersifat paraphyletic dengan Betaproteobacteria.

Alphaproteobacteria

Kelas Alfaproteobacteria mencakup 13 urutan bakteri. Mereka dapat mengadopsi berbagai morfologi seperti dilecehkan, seperti bintang dan spiral. Mereka juga dapat membentuk batang dan tunas, yang memungkinkan mereka untuk meningkatkan rasio volume permukaannya, memungkinkan mereka untuk bertahan hidup di lingkungan dengan sedikit nutrisi.

Alfaproteobacteria menunjukkan keragaman besar strategi metabolisme seperti fotosintesis, fiksasi nitrogen, oksidasi amonia dan metilotropi. Kelompok ini termasuk organisme seluler laut paling banyak.

Banyak spesies dari kelas bakteri ini biasanya mengadopsi gaya hidup intraseluler sebagai mutualis tanaman atau patogen tanaman atau hewan, seperti Rhizobim, yang terbentuk dengan akar beberapa spesies tanaman atau Wolbachia, parasit nyamuk umum.

Alfaproteobacteria juga telah dikaitkan dengan kelompok leluhur yang memunculkan mitokondria, Rickettsiales. Genre lain, seperti Rickettsia, mereka patogen.

Betaproteobacteria

Betaproteobacteria dibentuk oleh 14 ordo bakteri yang menghadirkan beragam bentuk dan metabolisme. Mereka bisa menjadi aerobik yang ketat atau fakultatif.

Beberapa spesies dapat bersifat kemoautotrofik, seperti jenis kelamin Nitrosomonas, yang merupakan oksidan amonia. Yang lainnya seperti fototrof Rhodocyclus dan Rubrivivax, yang menggunakan cahaya sebagai sumber energi.

Betaproteobacteria ikut campur dalam fiksasi nitrogen, melalui oksidasi ammonium, menghasilkan nitrit, senyawa yang sangat penting dalam fisiologi tanaman.

Spesies lain mungkin patogen dalam kelompok ini, seperti Neisseriaceae (yang menghasilkan gonore dan meningitis), Ralstonia, patogen nabati dari Solanaceae (tomat, kentang), dan Burkholderia glumae, yang menyebabkan kerusakan pada malai dalam budidaya padi.

Deltaproteobacteria

Deltaproteobacteria mengelompokkan tujuh pesanan bakteri gram negatif. Mereka anaerob dan biasanya diisolasi dalam sedimen danau, rawa dan dasar laut. Mereka adalah pengurang sulfat dan berpartisipasi dalam siklus belerang alami.

Kelas ini termasuk bakteri predator dari bakteri lain, seperti spesies genus Bdellovibrio dan Myxococcus. Myxobacteria mengeluarkan spora dan dikelompokkan dalam tubuh buah multiseluler, di lingkungan dengan makanan terbatas. Ini merupakan kelompok bakteri yang paling kompleks

Epsilonproteobacteria

Epsilonproteobacteria hanya mencakup satu urutan bakteri gram negatif. Mereka berbentuk seperti batang heliks atau melengkung tipis. Beberapa spesies adalah simbion dari saluran pencernaan hewan, yang lain adalah parasit perut (Helicobacter spp.) atau duodenum (Campylobacter spp.).

Bakteri dalam kelompok ini mendiami lingkungan mikroaerofilik atau anaerob, seperti ventilasi hidrotermal laut dalam. Mereka chemolitotrophic, karena mereka memperoleh energi dari oksidasi sulfur atau hidrogen tereduksi digabungkan dengan pengurangan nitrat atau oksigen. Lainnya autotrofik dan menggunakan siklus Krebs terbalik untuk memperbaiki karbon dioksida dalam biomassa.

Patogenesis

Karena proteobacteria adalah ujung bakteri dengan jumlah spesies terbanyak dan paling kompleks dan beragam, ini termasuk berbagai macam patogen.

Escherichia coli (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Bakteri ini diekskresikan dalam kotoran hewan yang terinfeksi dan dapat bertahan hidup di lingkungan hingga tiga hari.

E. coli menjajah inang baru melalui rute fecal-oral, dengan makan makanan mentah atau air yang terkontaminasi, menempel pada sel-sel usus dan menghasilkan diare pada orang yang terkena.

Bakteri tinja dapat menjajah uretra dan menyebar melalui saluran kemih ke kandung kemih dan ginjal atau prostat pada pria, menyebabkan infeksi saluran kemih.

Ketika strain tertentu E. coli, yang mengandung antigen kapsular yang disebut K1, menjajah usus bayi yang baru lahir, melalui vagina ibu yang terkontaminasi, bakteremia terjadi, yang mengarah ke meningitis neonatal.

Dalam kasus yang lebih jarang, jenis virus juga bertanggung jawab untuk sindrom hemolitik-uraemik, peritonitis, mastitis, septikemia, dan pneumonia..

Salmonella (Enterobacteriaceae, Gammaproteobacteria)

Satu kali S. enterica memasuki inang baru memulai siklus infeksi melalui jaringan limfoid. Bakteri menempel pada sel epitel usus ileum dan sel M, menginduksi di dalamnya penataan ulang sitoskeleton mereka yang memicu pembentukan undulasi besar di permukaan, memungkinkan endositosis non-selektif, dimana bakteri dapat memasuki sel.

Demikian juga, Salmonella menghasilkan efek sitotoksik yang menghancurkan sel M dan menginduksi apoptosis pada makrofag teraktivasi dan fagositosis pada makrofag yang tidak teraktivasi, yang mana mereka diangkut ke hati dan limpa, di mana mereka berkembang biak.

Pada manusia S. enterica dapat menyebabkan dua penyakit: demam tifoid, yang disebabkan oleh S. enterica sub. enterica Serotipe paratyphi atau salmonellosis dihasilkan oleh serotipe lain.

Vibrio (Vibrionaceae, Gammaproteobacteria)

Sebagian besar infeksi disebabkan oleh Vibrio mereka berhubungan dengan gastroenteritis, tetapi mereka juga dapat menginfeksi luka terbuka dan menyebabkan septikemia. Bakteri ini dapat diangkut oleh hewan laut dan asupannya menyebabkan infeksi fatal pada manusia.

Y. cholerae (agen penyebab kolera) biasanya ditularkan melalui air yang terkontaminasi. Spesies patogen lainnya seperti V. parahaemolyticus dan V. vulnificus ditularkan oleh makanan yang terkontaminasi, umumnya terkait dengan konsumsi makanan laut yang kurang matang.

Wabah V. vulnificus Mereka mematikan dan umumnya terjadi di iklim hangat. Setelah Badai Katrina di New Orleans, wabah spesies ini terjadi.

Helicobacter (Helicobacteraceae, Epsilonproteobacteria)

Beberapa spesies Helicobacter mereka hidup di saluran pencernaan bagian atas dan di hati mamalia dan beberapa burung. Beberapa jenis bakteri ini bersifat patogen bagi manusia dan sangat terkait dengan tukak lambung, gastritis kronis, duodenitis, dan kanker lambung..

Spesies dari genus Helicobacter mereka dapat berkembang di dalam perut mamalia, menghasilkan urease dalam jumlah besar, yang secara lokal meningkatkan pH dari 2 menjadi 6 atau 7, menjadikannya media yang lebih kompatibel.

Y. pylori, menginfeksi hingga 50% dari populasi manusia. Ini ditemukan di lendir, di permukaan bagian dalam epitel, dan kadang-kadang di bagian dalam sel epitel perut..

Kolonisasi perut oleh H. pylori dapat menyebabkan gastritis kronis, radang selaput perut di tempat infeksi.

Yersinia (Yersiniaceae, Gammaproteobacteria)

Jenis kelamin Yersinia termasuk 11 spesies, yang hanya Y. pestis, Y. pseudotuberculosis dan strain tertentu Y. enterocolitica adalah patogen penting bagi manusia dan beberapa hewan berdarah panas.

Y. pestis itu adalah agen penyebab pneumonia, septikemia, dan penyakit pes. Jenis wabah tergantung pada bentuk infeksi, baik melalui gigitan kutu yang terinfeksi (wabah pes dan wabah septikemia) atau dari orang ke orang ketika batuk, muntah dan bersin, ketika penyakit telah berkembang menjadi bentuk pneumatik. (Wabah paru atau pneumonia).

Wabah pneumonia terjadi ketika bakteri menginfeksi paru-paru, sedangkan wabah pes terjadi ketika bakteri memasuki tubuh melalui kulit dari gigitan kutu dan melakukan perjalanan melalui pembuluh limfatik ke kelenjar getah bening, menyebabkan peradangan. Akhirnya, wabah septikemia terjadi karena infeksi darah, setelah gigitan kutu yang terinfeksi.

Y. pseudotuberculosis Ini diperoleh melalui kontak dengan hewan yang terinfeksi atau melalui konsumsi makanan dan air yang terkontaminasi. Ini adalah penyebab penyakit yang mirip dengan TBC, yang disebut demam berdarah, yang mempengaruhi kelenjar getah bening. Ini dapat menghasilkan nekrosis jaringan lokal, granuloma di limpa, hati dan kelenjar getah bening.

Infeksi oleh Y. enterocolitica mereka biasanya terjadi dari daging babi yang dimasak kurang matang atau dari air, daging atau susu yang terkontaminasi. Infeksi akut biasanya menyebabkan kolitis sembuh sendiri atau ileitis terminal dan adenitis pada manusia. Gejala mungkin termasuk diare dan demam berair atau berdarah, mirip dengan usus buntu atau salmonellosis atau shigellosis.

Referensi

  1. Garrity, G.m., Bell, J.A., & Lilburn, T.G. (2004). Garis Besar taksonomi Prokariota. Manual Bergey tentang Bakteriologi Sistematik, Edisi Kedua. Springer-Verlag, New York.
  2. Rizzatti, G., Lopetuso, L.R., Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Proteobacteria: Faktor Umum dalam Penyakit Manusia. Biomed Research International, 2017: 9351507.
  3. Sachs, J.L., Skophammer, R.G., Nidhanjali Bansal & Stajich, J.E. (2013). Asal usul evolusi dan diversifikasi mutualis proteobakteri. Prosiding Royal Society, 281: 20132146.
  4. Euzéby, J.P. (1997). Daftar Nama Bakteri dengan Berdiri di Nomenklatur: Folder Tersedia di Internet. International Journal of Systematic Bacteriology 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Diakses pada 7 Oktober 2018.
  5. Kelly P. Williams, K.P., Sobral, B.W. , dan Dickerman A.W. (2007). Pohon Spesies Kuat untuk Alphaproteobacteria. Journal of Bacterology, 189 (13): 4578-4586.