อ่าน 6 นาที
แบคเทอรอยโดตา
ไฟ ลั ม แบคเทอรอยโดตา (ชื่อพ้อง แบคเทอรอยเดเตส ) ประกอบด้วย แบคทีเรีย แกรมลบสามคลาสใหญ่ๆ ที่ไม่สร้าง สปอร์ สามารถเจริญเติบโตได้ทั้งในสภาวะ ที่มีออกซิเจนและไม่มีออกซิเจน...
แบคเทอรอยโดตา
| แบคเทอรอยโดตา | |
|---|---|
| แบคเทอรอยด์ส ไบอาคูติส | |
| การจำแนกทางวิทยาศาสตร์ | |
| โดเมน: | แบคทีเรีย |
| อาณาจักร: | ซูโดโมนาดาติ |
| ไฟลัม: | แบคทีเรียแบคทีเรียKrieg และคณะ 2564 [ 1 ] |
| ชั้นเรียน[ 2 ] [ 3 ] | |
| |
| คำพ้องความหมาย | |
| |
ไฟ ลั มแบคเทอรอยโดตา (ชื่อพ้องแบคเทอรอยเดเตส ) ประกอบด้วยแบคทีเรีย แกรมลบสามคลาสใหญ่ๆ ที่ไม่สร้าง สปอร์ สามารถเจริญเติบโตได้ทั้งในสภาวะ ที่มีออกซิเจนและไม่มีออกซิเจน และมีรูปร่างเป็นแท่งซึ่งพบได้ทั่วไปในสิ่งแวดล้อม รวมถึงในดิน ตะกอน และน้ำทะเล ตลอดจนในลำไส้และบนผิวหนังของสัตว์
แม้ว่า แบคทีเรีย สกุลBacteroides บางชนิดอาจเป็น เชื้อก่อโรคฉวยโอกาสได้ แต่แบคทีเรียในสกุล Bacteroidotaหลาย ชนิด เป็นสายพันธุ์ที่อยู่ร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยกันและปรับตัวเข้ากับระบบทางเดินอาหารได้เป็นอย่างดีแบคทีเรียสกุล Bacteroidesมีจำนวนมากในลำไส้ โดยมีปริมาณสูงถึง 10 11เซลล์ต่อกรัมของวัสดุในลำไส้ พวกมันทำการเปลี่ยนแปลงทางเมตาบอลิซึมที่จำเป็นต่อโฮสต์ เช่น การย่อยสลายโปรตีนหรือพอลิเมอร์น้ำตาลเชิงซ้อน แบคทีเรีย ในสกุล Bacteroidotaจะเข้ามาอาศัยอยู่ในระบบทางเดินอาหารตั้งแต่ในทารก เนื่องจากโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่ไม่สามารถย่อยได้ในน้ำนมแม่ช่วยสนับสนุนการเจริญเติบโตของทั้ง แบคทีเรีย สกุลBacteroidesและBifidobacterium แบคทีเรียสกุล Bacteroides จะถูกจดจำโดย ระบบภูมิคุ้มกันของโฮสต์อย่างเลือกสรร ผ่านปฏิสัมพันธ์ที่เฉพาะเจาะจง [ 5 ]
ประวัติศาสตร์
Bacteroides fragilis เป็น แบคทีเรีย Bacteroides ชนิด แรกที่ถูกแยกได้ในปี พ.ศ. 2441 โดยพบว่าเป็นเชื้อก่อโรคในมนุษย์ที่เชื่อมโยงกับโรคไส้ติ่ง อักเสบและ โรคทางคลินิกอื่นๆ [ 5 ]โดยส่วนใหญ่แล้ว แบคทีเรียในชั้นBacteroidiaเป็นกลุ่มที่ได้รับการศึกษามากที่สุด รวมถึงสกุล Bacteroides (ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่พบได้มากในอุจจาระของสัตว์เลือดอุ่นรวมถึงมนุษย์) และ Porphyromonasซึ่งเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในช่องปาก ของมนุษย์ ชั้น Bacteroidiaเดิมเรียกว่า Bacteroidetesและเนื่องจากจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้เป็นชั้นเดียวในไฟลัม จึงมีการเปลี่ยนชื่อในเล่มที่สี่ของ Bergey's Manual of Systematic Bacteriology [ 6 ]
เป็นเวลานานแล้วที่เชื่อกันว่าแบคทีเรียแกรมลบในระบบทางเดินอาหารส่วนใหญ่เป็นของสกุลBacteroidesแต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการจัดจำแนกสายพันธุ์ Bacteroides ใหม่หลายชนิด ตามการจำแนกประเภทในปัจจุบัน สายพันธุ์ Bacteroidota ในระบบทางเดินอาหารส่วนใหญ่ เป็นของวงศ์Bacteroidaceae , Prevotellaceae , RikenellaceaeและPorphyromonadaceae [ 5 ] บางครั้งไฟลัมนี้ถูกจัดกลุ่มร่วมกับChlorobiota , Fibrobacterota , Gemmatimonadota , Calditrichotaและกลุ่ม A ในทะเลเพื่อ สร้างกลุ่ม FCBหรือซูเปอร์ไฟลัม[ 7 ]ในระบบการจำแนกประเภททางเลือกที่เสนอโดยCavalier-Smithแท็กซอนนี้กลับเป็นคลาสในไฟลัม Sphingobacteria
บทบาททางการแพทย์และนิเวศวิทยา
ในจุลินทรีย์ ในระบบทางเดินอาหาร Bacteroidotaมีศักยภาพในการเผาผลาญที่กว้างมากและถือเป็นหนึ่งในส่วนที่เสถียรที่สุดของจุลินทรีย์ในระบบทางเดินอาหาร การลดลงของปริมาณBacteroidotaในบางกรณีมีความเกี่ยวข้องกับโรคอ้วนกลุ่มแบคทีเรียนี้โดยรวมมีหลักฐานที่ขัดแย้งกันเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงปริมาณในผู้ป่วยที่มีอาการลำไส้แปรปรวนแม้ว่าสกุลBacteroidesน่าจะมีความอุดมสมบูรณ์[ 8 ]แต่ก็อาจมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิด โรคเบาหวาน ประเภทที่ 1และประเภทที่ 2 [ 5 ] Bacteroides spp. ตรงกันข้ามกับPrevotella spp. เพิ่งถูกพบว่ามีความอุดมสมบูรณ์ในเมตาจีโนมของบุคคลที่มีความหลากหลายของยีนต่ำซึ่งเกี่ยวข้องกับภาวะอ้วน ภาวะดื้อต่ออินซูลิน และภาวะไขมันในเลือดผิดปกติ รวมถึงลักษณะการอักเสบ แบคทีเรียสกุล Bacteroidotaที่อยู่ในคลาสFlavobacterialesและSphingobacterialesเป็นแบคทีเรียในดินทั่วไป และตรวจพบในระบบทางเดินอาหารได้เพียงบางครั้งเท่านั้น ยกเว้นCapnocytophaga spp.และSphingobacterium spp.ที่สามารถตรวจพบได้ในช่องปากของมนุษย์[ 5 ]
แบคทีเรีย กลุ่ม Bacteroidotaไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะในจุลินทรีย์ในลำไส้เท่านั้น แต่ยังอาศัยอยู่ในแหล่งที่อยู่อาศัยหลากหลายบนโลก อีกด้วย [ 9 ]ตัวอย่างเช่นBacteroidotaร่วมกับ " Pseudomonadota ", " Bacillota " และ " Actinomycetota " ยังเป็นกลุ่มแบคทีเรียที่พบมากที่สุดในไรโซสเฟียร์อีก ด้วย [ 10 ]ตรวจพบแบคทีเรียกลุ่มนี้ในตัวอย่างดินจากหลายพื้นที่ รวมถึงแปลงเพาะปลูก ดินในเรือนกระจก และพื้นที่ที่ยังไม่ได้ใช้ประโยชน์[ 9 ] Bacteroidotaยังอาศัยอยู่ในทะเลสาบน้ำจืด แม่น้ำ และมหาสมุทรอีกด้วย พวกมันได้รับการยอมรับมากขึ้นเรื่อยๆ ว่าเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของแบคทีเรียแพลงก์ตอนในสภาพแวดล้อมทางทะเล โดยเฉพาะในมหาสมุทรเปิด [ 9 ] สกุล Salinibacter ซึ่ง เป็น Bacteroidota ที่ชอบ เกลือ อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีความเค็มสูง เช่น น้ำเกลืออิ่มตัวในทะเลสาบที่มีความเค็มสูงSalinibacter มีคุณสมบัติหลายอย่างร่วมกับArchaea ที่ชอบเกลือ เช่นHalobacteriumและHaloquadratumซึ่งอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมเดียวกัน ในเชิงฟีโนไทป์Salinibacterมีความคล้ายคลึงกับHalobacterium อย่างมาก ดังนั้นจึงไม่ได้รับการระบุมาเป็นเวลานาน[ 11 ]
การเผาผลาญ
แบคทีเรียในกลุ่ม Bacteroidotaในระบบทางเดินอาหารผลิตกรดซัคซินิกกรดอะซิติกและในบางกรณีกรดโพรพิโอนิกเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายหลัก สายพันธุ์ที่อยู่ในสกุลAlistipes , Bacteroides , Parabacteroides , Prevotella , Paraprevotella , Alloprevotella , BarnesiellaและTannerella สามารถ ย่อยสลายน้ำตาลได้ ในขณะที่สายพันธุ์ที่อยู่ในสกุล OdoribacterและPorphyromonasส่วนใหญ่ไม่สามารถย่อยสลายน้ำตาลได้ แบคทีเรีย ในสกุล BacteroidesและPrevotella บางชนิด สามารถย่อยสลายพอลิแซ็กคาไรด์ที่ซับซ้อนของพืช เช่นแป้งเซลลูโลสไซแลนและเพคตินได้ นอกจาก นี้ แบคทีเรียในกลุ่ม Bacteroidotaยังมีบทบาทสำคัญในกระบวนการเผาผลาญโปรตีนโดยการทำงานของเอนไซม์โปรตีเอสที่อยู่ในเซลล์ แบคทีเรียสกุล Bacteroidesบางชนิดมีศักยภาพในการใช้ยูเรียเป็นแหล่งไนโตรเจน หน้าที่สำคัญอื่นๆ ของ แบคทีเรีย สกุลBacteroides ได้แก่ การแยก กรดน้ำดีและการเจริญเติบโตบนเมือก[ 5 ] สมาชิกหลายตัวใน สกุล Bacteroidota ( Flexibacter , Cytophaga , Sporocytophagaและญาติๆ) มีสีเหลืองส้มถึงชมพูแดงเนื่องจากมีเม็ดสีใน กลุ่ม เฟล็กซิรูบินในบาง สายพันธุ์ของ Bacteroidotaอาจพบเฟล็กซิรูบินร่วมกับ เม็ดสี แคโรทีนอยด์เม็ดสีแคโรทีนอยด์มักพบใน สมาชิก ที่อาศัย อยู่ในทะเลและชอบเกลือ ในขณะที่เม็ดสีเฟล็กซิรูบินพบได้บ่อยกว่าในตัวแทนทางคลินิก น้ำจืด หรือที่อาศัยอยู่ในดิน[ 12 ]
จีโนมิกส์
การวิเคราะห์จีโนมเปรียบเทียบนำไปสู่การระบุโปรตีน 27 ชนิดที่มีอยู่ในสปีชีส์ส่วนใหญ่ของไฟลัมBacteroidotaในจำนวนนี้ โปรตีนหนึ่งชนิดพบใน สปีชีส์ Bacteroidota ที่ได้รับการจัดลำดับ ทั้งหมด ในขณะที่โปรตีนอีกสองชนิดพบในสปีชีส์ที่ได้รับการจัดลำดับทั้งหมด ยกเว้นสปีชีส์จากสกุลBacteroidesการที่ไม่มีโปรตีนสองชนิดนี้ในสกุลนี้อาจเกิดจากการสูญเสียยีนแบบเลือกสรร[ 7 ]นอกจากนี้ ยังมีการระบุโปรตีนสี่ชนิดที่มีอยู่ใน สปีชีส์ Bacteroidota ทั้งหมด ยกเว้นCytophaga hutchinsoniiซึ่งน่าจะเกิดจากการสูญเสียยีนแบบเลือกสรรเช่นกัน นอกจากนี้ยังมีการระบุโปรตีนอีกแปดชนิดที่มีอยู่ใน จีโนม Bacteroidota ที่ได้รับการจัดลำดับทั้งหมด ยกเว้นSalinibacter ruberการที่ไม่มีโปรตีนเหล่านี้อาจเกิดจากการสูญเสียยีนแบบเลือกสรร หรือเนื่องจาก S. ruberแตกแขนงออกไปลึกมาก ยีนสำหรับโปรตีนเหล่านี้อาจวิวัฒนาการขึ้นหลังจากที่S. ruberแยก ตัวออกไป นอกจากนี้ยังมีการระบุindel ที่เป็นลักษณะเฉพาะที่อนุรักษ์ไว้ ด้วย การลบกรดอะมิโนสามตัวนี้ในชาเปอโรน ClpB พบได้ในทุกสปีชีส์ของ ไฟลัม Bacteroidotaยกเว้นS. ruberการลบนี้ยังพบใน สปีชีส์ Chlorobiota หนึ่งสปีชีส์และสปีชีส์ Archaeumหนึ่งสปีชีส์ ซึ่งน่าจะเกิดจากการถ่ายโอนยีนในแนวนอนโปรตีน 27 ตัวนี้และการลบกรดอะมิโนสามตัวนี้ทำหน้าที่เป็นเครื่องหมายโมเลกุลสำหรับBacteroidota [ 7 ]
ความสัมพันธ์ระหว่างไฟลัมBacteroidota , ChlorobiotaและFibrobacterota
สปีชีส์จาก ไฟลัม BacteroidotaและChlorobiotaแยกสาขากันอย่างใกล้ชิดในแผนภูมิวิวัฒนาการ ซึ่งบ่งชี้ถึงความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิด จากการวิเคราะห์จีโนมเปรียบเทียบ พบว่ามีโปรตีน 3 ชนิดที่พบร่วมกันในสมาชิกเกือบทั้งหมดของไฟลัมBacteroidotaและChlorobiota [ 7 ]การมีโปรตีนทั้งสามชนิดนี้ร่วมกันมีความสำคัญ เนื่องจากนอกจากโปรตีนเหล่านี้แล้ว ไม่มีโปรตีนใดจาก ไฟลัม BacteroidotaหรือChlorobiotaที่พบร่วมกันในกลุ่มแบคทีเรียอื่น ๆ อีก นอกจากนี้ยังมีการระบุอินเดลลายเซ็นที่อนุรักษ์ไว้หลายรายการ ซึ่งพบร่วมกันเฉพาะในสมาชิกของไฟลัม การมีอยู่ของลายเซ็นโมเลกุลเหล่านี้สนับสนุนความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดของพวกมัน[ 7 ] [ 13 ]ยิ่งไปกว่านั้น ไฟลัมFibrobacterotaยังบ่งชี้ว่ามีความสัมพันธ์เฉพาะกับไฟลัมทั้งสองนี้ กลุ่มที่ประกอบด้วยไฟลัมทั้งสามนี้ได้รับการสนับสนุนอย่างมากจากการวิเคราะห์ทางวิวัฒนาการโดยอาศัยโปรตีนที่แตกต่างกันหลายชนิด[ 13 ]ไฟลัมเหล่านี้ยังแตกแขนงในตำแหน่งเดียวกันโดยอาศัยอินเดลลายเซ็นที่อนุรักษ์ไว้ในโปรตีนสำคัญหลายชนิด[ 14 ]สุดท้ายและที่สำคัญที่สุด มีการระบุอินเดลลายเซ็นที่อนุรักษ์ไว้สองรายการ (ในโปรตีน RpoC และในซีรีนไฮดรอกซีเมทิลทรานสเฟอเรส ) และโปรตีนลายเซ็น PG00081 หนึ่งรายการ ซึ่งเป็นเอกลักษณ์ที่พบร่วมกันในทุกสายพันธุ์จากไฟลัมทั้งสามนี้ ผลลัพธ์ทั้งหมดนี้ให้หลักฐานที่น่าเชื่อถือว่าสายพันธุ์จากไฟลัมทั้งสามนี้มีบรรพบุรุษร่วมกันที่แยกจากแบคทีเรียอื่นๆ ทั้งหมด และมีการเสนอว่าควรยอมรับพวกมันทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของซูเปอร์ไฟลัม "FCB" เดียวกัน[ 7 ] [ 13 ]
วิวัฒนาการ
อนุกรมวิธานที่ยอมรับในปัจจุบันนั้นอิงตามรายชื่อชื่อโปรคาริโอตที่มีสถานะในระบบการตั้งชื่อ[ 2 ]
| วิวัฒนาการตามจีโนมทั้งหมด[ 15 ] | LTPที่ใช้ 16S rRNA _08_2023 [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] | โปรตีนมาร์กเกอร์สำเนาเดี่ยว 120 ตัวตามGTDB 10-RS226 [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- การศึกษาทางด้านไฟโลจีโนมิกส์และวิวัฒนาการของสายพันธุ์แบคทีเรีย Bacteriodetes, Chlorobi และ Fibrobacteres เก็บรักษาไว้เมื่อวันที่ 22 มีนาคม 2019 ที่Wayback Machineหน้าเว็บเกี่ยวกับไฟโลจีของแบคทีเรีย (โปรคาริโอต)
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ แบคเทอรอยโดตา
ไฟ ลั ม แบคเทอรอยโดตา (ชื่อพ้อง แบคเทอรอยเดเตส ) ประกอบด้วย แบคทีเรีย แกรมลบสามคลาสใหญ่ๆ ที่ไม่สร้าง สปอร์ สามารถเจริญเติบโตได้ทั้งในสภาวะ ที่มีออกซิเจนและไม่มีออกซิเจน...
ประวัติศาสตร์
Bacteroides fragilis เป็น แบคทีเรีย Bacteroides ชนิด แรกที่ถูกแยกได้ในปี พ.ศ.
บทบาททางการแพทย์และนิเวศวิทยา
ใน จุลินทรีย์ ในระบบทางเดินอาหาร Bacteroidota มีศักยภาพในการเผาผลาญที่กว้างมากและถือเป็นหนึ่งในส่วนที่เสถียรที่สุดของจุลินทรีย์ในระบบทางเดินอาหาร การลดลงของปริมาณ Bacteroidota ในบางกรณีมีความเกี่ยวข้องกับ โรคอ้วน...
การเผาผลาญ
แบคทีเรียในกลุ่ม Bacteroidota ในระบบทางเดินอาหารผลิต กรดซัคซินิก กรด อะซิติก และในบางกรณี กรดโพรพิโอนิก เป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายหลัก สายพันธุ์ที่อยู่ในสกุล Alistipes , Bacteroides , Parabacteroides , Prevotella , Paraprevotella , Alloprevotella , Barnesiella และ...