กลุ่ม แบคทีเรีย ที่กำลังวิวัฒนาการ (เรียกอีกอย่างว่ากลุ่ม CPR ) เป็นกลุ่มแบคทีเรียที่มีการวิวัฒนาการ อย่างกว้างขวาง โดยสมาชิกส่วนใหญ่ไม่สามารถเพาะเลี้ยงได้ และรู้จักกันเฉพาะจาก เมตาจีโนมิกส์และการลำดับดีเอ็นเอระดับเซลล์เดียวเท่านั้น แบคทีเรียกลุ่ม นี้ถูกเรียกว่านาโนแบคทีเรีย (ไม่ควรสับสนกับอนุภาคนาโนที่ไม่มีชีวิตซึ่งมีชื่อเดียวกัน ) หรือแบคทีเรียขนาดเล็กมากเนื่องจากมีขนาดเล็กกว่าแบคทีเรียชนิดอื่น (ระดับนาโนเมตร)
เดิมที (ประมาณปี 2016) มีการเสนอว่า CPR คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 15% ของความหลากหลายของแบคทีเรียทั้งหมด และอาจประกอบด้วยไฟลัมที่แตกต่างกันมากกว่า 70 ไฟลัม[ 3 ]อย่างไรก็ตามฐานข้อมูลอนุกรมวิธานจีโนม (2018) ซึ่งอิงตามความแตกต่างทางวิวัฒนาการสัมพัทธ์ พบว่า CPR เป็นเพียงไฟลัมเดียว[ 4 ]โดยตัวเลขก่อนหน้านี้สูงเกินจริงเนื่องจากวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของโปรตีนไรโบโซม[ 5 ]โดยทั่วไปแล้วสายพันธุ์ CPR มีลักษณะเป็นจีโนม ขนาดเล็ก และขาดวิถีการสังเคราะห์ทางชีวภาพและ โปรตีน ไรโบโซม หลายอย่าง ซึ่งนำไปสู่การคาดการณ์ว่าพวกมันน่าจะเป็นสิ่งมีชีวิตร่วมอาศัยที่จำเป็น[ 6 ] [ 7 ]
งานวิจัยก่อนหน้านี้เสนอซูเปอร์ไฟลัมที่เรียกว่าPatescibacteriaซึ่งครอบคลุมไฟลัมหลายไฟลัมที่ต่อมาถูกจัดอยู่ในกลุ่ม CPR [ 8 ]ดังนั้น Patescibacteria และ CPR จึงมักถูกใช้เป็นคำพ้องความหมาย[ 9 ]ชื่อเดิมไม่จำเป็นต้องล้าสมัย ตัวอย่างเช่น GTDB ใช้ชื่อที่คล้ายกันคือPatescibacteriotaเนื่องจากถือว่ากลุ่ม CPR เป็นไฟลัม[ 4 ]
ลักษณะเฉพาะ
แม้ว่าจะมีข้อยกเว้นอยู่บ้าง แต่โดยทั่วไปแล้วสมาชิกของกลุ่มไฟลัมที่คาดว่าจะมีการแผ่ขยายนั้นขาดวิถีการสังเคราะห์ทางชีวภาพหลายอย่างสำหรับกรดอะมิโนและนิวคลีโอไทด์หลายชนิด จนถึงปัจจุบัน ยังไม่มีหลักฐานทางจีโนมใดที่บ่งชี้ว่าพวกมันสามารถผลิตไขมันที่จำเป็นสำหรับการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ได้[ 7 ] นอกจากนี้ พวกมันยังมีแนวโน้มที่จะขาด วงจร TCA ที่สมบูรณ์ และคอมเพล็กซ์ของห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน รวมถึง ATP synthase การขาดวิถีสำคัญหลายอย่างที่พบในโปรคาริโอตอิสระส่วนใหญ่บ่งชี้ว่ากลุ่มไฟลัมที่คาดว่าจะมีการแผ่ขยายนั้นประกอบด้วยซิมไบโอนต์ที่ต้องอาศัยการหมัก[ 10 ]
นอกจากนี้ สมาชิกของ CPR ยังมีคุณลักษณะของไรโบโซมที่เป็นเอกลักษณ์ แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วสมาชิกของ CPR จะไม่สามารถเพาะเลี้ยงได้ และด้วยเหตุนี้จึงตรวจไม่พบในวิธีการที่ต้องอาศัยการเพาะเลี้ยง แต่พวกเขาก็มักจะตรวจไม่พบในการศึกษาที่ไม่ต้องอาศัยการเพาะเลี้ยงซึ่งอาศัย ลำดับ 16S rRNAยีน rRNA ของพวกเขาดูเหมือนจะเข้ารหัสโปรตีนและมีอินทรอนที่ตัดต่อตัวเองซึ่งเป็นคุณลักษณะที่พบได้ยากในแบคทีเรีย แม้ว่าจะเคยมีการรายงานมาก่อนแล้วก็ตาม[ 11 ] เนื่องจากอินทรอนเหล่านี้ สมาชิกของ CPR จึงไม่ถูกตรวจพบในวิธีการที่ต้องอาศัย 16S นอกจากนี้ สมาชิก CPR ทั้งหมดขาดโปรตีนไรโบโซม L30ซึ่งเป็นลักษณะที่มักพบในซิมไบออนต์[ 10 ]
ลักษณะหลายอย่างของมันคล้ายคลึงหรือเทียบเคียงได้กับอาร์เคียขนาดเล็กมาก (Nanobdellati) [ 7 ]
วิวัฒนาการ
แผนภูมิวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตในปี 2016 โดยอิงจากโปรตีนไรโบโซม[ 6 ]
วิวัฒนาการของแบคทีเรียและอาร์เคียโดยอิงจากโปรตีนไรโบโซมและหน่วยย่อยของ RNA โพลีเมอเรส[ 12 ]จากการวิเคราะห์ทางวิวัฒนาการเบื้องต้นของกลุ่มนี้โดยอาศัยโปรตีนไรโบโซมและโปรไฟล์การเกิดของตระกูลโปรตีนพบว่ากลุ่มไฟลัมที่คาดว่าจะเป็น กลุ่ม พี่น้อง กับแบคทีเรียอื่นๆ ทั้งหมด การศึกษาเหล่านี้พบวิวัฒนาการระหว่างไฟลัมและซูเปอร์ไฟลัมดังต่อไปนี้ โดยซูเปอร์ไฟลัมจะแสดงด้วยตัวหนา [ 7 ] [ 6 ]
| แบคทีเรีย | | แบคทีเรียชนิดอื่น | | | การช่วยชีวิตขั้นพื้นฐาน (CPR) | | |
|
|
อย่างไรก็ตาม การศึกษาล่าสุดหลายชิ้นได้แนะนำว่า CPR อยู่ในกลุ่ม Bacillatiและมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับChloroflexota มากกว่า [ 13 ] [ 12 ] [ 14 ] ความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการที่ได้รับการสนับสนุนโดยทั่วไปจาก การศึกษาเหล่านี้มีดังต่อไปนี้
อนุกรมวิธานชั่วคราว
เนื่องจากสมาชิก CPR จำนวนมากไม่สามารถเพาะเลี้ยงได้ จึงไม่สามารถจัดอยู่ในอนุกรมวิธานของแบคทีเรีย อย่างเป็นทางการได้ แต่ชื่อชั่วคราวหรือชื่อ Candidatusจำนวนหนึ่งได้รับการยอมรับโดยทั่วไป[ 8 ] [ 2 ] [ 1 ]ณ ปี 2017 มีการยอมรับ ซูเปอร์ไฟลัม 2 ไฟลัมภายใต้ CPR ได้แก่ Parcubacteria และ Microgenomates [ 3 ]ไฟลัมภายใต้ CPR ประกอบด้วย:
| วิวัฒนาการของ Minisyncoccota Nakajima et al. 2025 [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] |
| | " แบคทีเรียเวิร์ธ " (CG2-30-54-11) | | | | | | | | | | | | " แบคทีเรียแซคคาริ " | | | กลุ่ม | | " พาร์คูแบคทีเรีย " | | | " แบคทีเรียแอนเดอร์เซน " | | | " แบคทีเรียดุดนา " | |
| | | | | " โทร็อกแบคทีเรีย " (GCA-2792135) | | | " แบคทีเรีย Patescibacteriia " (ABY1) | |
| | | มินิซินค็อกเซีย | |
| |
| | กลุ่ม |
| |
| |
| |
| |
|
| วิวัฒนาการของไมโครจีโนมาเทีย[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] |
| | | "Woykebacterales" (CG2-30-54-11) | | | | "เคอร์ติสแบคเทอราเลส" | | | "เดวีส์แบคเทอราเลส" | |
| |
| | | | | "เลวีแบคเทอราเลส" | | | | "Gottesmanbacterales" (UBA10105) | | | "Roizmanbacterales" (UBA1406) | |
| |
| | | | | "ชาเชมโตแบคทีเรียเลส" | | "Beckwithbacteraceae" (CG1-02-47-37) | | | | "Chazhemtonibacteraceae" | | | | "Chisholmbacteraceae" | | | | "Collierbacteraceae" (UBA12108) | | | | "Cerribacteraceae" (UBA12028) | | | "Pacebacteraceae" (PJMF01) | |
| |
| |
| |
| |
| |
| | | | "Shapirobacterales" (UBA12405) | | | จีดับเบิลยูเอ2‑44‑7 | | "เอมส์แบคทีโรซี" | | | | "Blackburnbacteraceae" (UBA10165) | | | "Woesebacteraceae" (UBA8517) | |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
|
| วิวัฒนาการของ Gracilibacteria [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] |
| | "แบคทีเรียแอ็บสคอนดิตา" | | " Ca. Altimarinus " {BD1-5: UBA6164} | | | "Absconditicoccaceae" {"Absconditabacterales"} | |
| | | "แบคทีเรียกราซิลิ" | | "Fallacibacteriales" (UBA4473) | | | | "Abawacabacteriales" (RBG-16-42-10) | | | | "Peregrinibacterales" (UBA1369) | | | "เพอริแบคเทอราเลส" | |
| |
| |
| |
| |
|
| วิวัฒนาการของ "Patescibacteriia" [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] |
| | "Kerfeldbacterales" (SBBC01) | | | | | | "Jacksonbacterales" (UBA9629) | | | "เวเบลนแบคทีราเลส" | |
| | | | "Komeilibacterales" (UBA1558) | | | "Kuenenbacterales" (UBA2196) | |
| |
| | | | | "แมกาซานิกแบคทีเรียเลส" | | | "Uhrbacterales" (SG8-24) | |
| | | | "บูคานันแบคทีเรียเลส" | | | | "Moisslbacterales" (UBA2591) | | | | "Patescibacteriales" | | | "Falkowbacterales" (BM507) | |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
|
| วิวัฒนาการของ Minisyncoccia [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] |
| | "โมรานแบคเทอราเลส" | | | | | "ไฟโคคอร์ดิแบคทีราเลส" | | "Nomurabacteraceae" (UBA9973) | | | | "Campbellbacteraceae" (UBA12079) | | | | | "Vogelbacteraceae" (XYD1-FULL-46-19) | | | "Yonathbacteraceae" (UBA1539) | |
| | | | | "Taylorbacteraceae" (PALSA-1337) | | | "Zambryskibacteraceae" | |
| | | | " แคลเซียมไอออน ชนิดไมนัสคูลัม " {UBA2103} | | | | "Adlerbacteraceae" (SBAW01) | | | "Phycocordibacteraceae" ["Kaiserbacteraceae"] (UBA2163) | |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| | | | | | "พาร์คูนิโรแบคทีเรียเลส" (GWA2-38-13b) | | | "Portnoybacterales" | |
| | | | "Azambacterales" (UBA10092) | | | | | "Yanofskybacterales" (2-02-FULL-40-12) | | | | "สเปคท์แบคทีเรียเลส" | | | "เทอร์รี่แบคเทอราเลส" | |
| |
| | | | "ซุงแบคเทอราเลส" | | | | | "Giovannonibacterales" (UBA11713) | | | "ไรอันแบคทีเรียเลส" | |
| | | | "Niyogibacterales" (HO2-45-28) | | | "ทากาแบคทีเรียเลส" | |
| |
| |
| |
| |
| |
| | | | ยูบีเอ6257 | | "เบรนเนอร์แบคทีริโอซี" | | | | "Jorgensenbacteraceae" (GWB1-50-10) | | | | "Liptonbacteraceae" (2-01-FULL-56-20) | | | | "Colwellbacteraceae" (UBA9933) | | | | "Harrisonbacteraceae" (WO2-44-18) | | | "Wolfebacteraceae" (UBA9933) | |
| |
| |
| |
| |
| | | มินิซิงค็อกเคิล | | "Gribaldobacteraceae" (CG1-02-41-26) | | | | มินิซินค็อกซี | | | | "Wildermuthbacteraceae" (UBA10102) | | | | "Paceibacteraceae" ("Parcubacteria") | | | | "Nealsonbacteraceae" (PWPS01) | | | "Staskawiczbacteraceae" | |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
|
- ?" Elulimicrobiota " Rodriguez-R et al. 2020
- Clade "Patescibacteria" Rinke และคณะ 2013 ไม่ใช่ Parks และคณะ 2018
- " แบคทีเรียเวิร์ธ " ฮักและคณะ 2016
- กลุ่มไมโครจีโนเมต
- " แบคทีเรีย Dojka " Wrighton และคณะ 2016 (WS6)
- “ คาตาโนแบคทีเรีย ” กอด และคณะ 2016b (WWE3)
- ไมโครจีโนเมตส์ระดับซูเปอร์ไฟลัม
- "ไมโครจีโนเมต" รินเกและคณะ 2013
- " วอยเคแบคทีเรีย " อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF34)
- " Curtissbacteria " บราวน์และคณะ 2015
- " เดวีส์แบคทีเรีย " บราวน์และคณะ 2015
- " Roizmanbacteria " บราวน์และคณะ 2015
- " Gottesmanbacteria " บราวน์และคณะ 2015
- " แบคทีเรียสกุล Levy " บราวน์และคณะ 2015
- " แบคทีเรียสกุล Shapiro " บราวน์และคณะ 2015
- กลุ่ม GWA2-44-7
- ?" Genascibacteria " เขาและคณะ 2021
- " Amesbacteraceaeia " บราวน์และคณะ 2015
- " แบคทีเรียแบล็กเบิร์น " อนันธารามันและคณะ 2016 (RIF35)
- " Woesebacteria " บราวน์ และคณะ 2015 (ดูเซล-2, ดูเซล-4)
- Clade "Chazhemtoแบคทีเรีย" Pallen, Rodriguez-R & Alikhan 2022 [UBA1400]
- " Beckwithbacteria " บราวน์และคณะ 2015
- " แบคทีเรียคอลลิเออร์ " บราวน์และคณะ 2015 (MFAQ01)
- " Chazhemtonibacteraceae " คอร์ริก. กัดนิคอฟ และคณะ 2020
- “ ชิโซลัมแบคทีเรีย ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF36)
- " เซอริแบคทีเรีย " Kroeger และคณะ 2018
- " Pacebacteria " Brown et al. 2015 (PJMF01)
- กลุ่มแบคทีเรียแซคคาริแบคทีเรีย
- " Berkelbacteria " Wrighton et al. 2014 (ACD58)
- “ Kazanbacteria ” จาฟเฟ และคณะ 2020 (คาซาน)
- " Howlettbacteria " Probst และคณะ 2018 (CPR2)
- " Saccharimonadia " Albertsen และคณะ 2556 (TM7)
- กลุ่ม แบคทีเรียกราซิลิแบคทีเรีย
- กลุ่มแบคทีเรีย "Absconditabacteria"
- " Absconditabacteria " กอดและคณะ 2016b (SR1)
- " Ca. Altimarinus " Rinke และคณะ 2013 {BD1-5: UBA6164} (GN02)
- ซูเปอร์ไฟลัม "กราซิลิแบคทีเรีย"
- “ อะบาคาแบคทีเรีย ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF46)
- " แบคทีเรีย Peregrini " บราวน์และคณะ 2015 (PER)
- " Fallacibacteriota " Dudek et al. 2017 ["Fertabacteria" (sic)] (DOLZORAL124_38_8)
- “ Peribacteria ” อนันตรามัน และคณะ 2559
- กลุ่มแบคทีเรียพาร์คูแบคทีเรีย
- " ไบคาลิแบคทีเรีย " ฮาโร-โมเรโน และคณะ 2023
- “ Doudnabacteria ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (SM2F11)
- " แบคทีเรียแอนเดอร์เซน " อนันธารามันและคณะ 2016 (RIF9)
- " Torokbacteria " Probst และคณะ 2018
- ซูเปอร์ไฟลัม "Patescibacteria" (ABY1)
- ?" แบคทีเรียสีน้ำตาล " Danczak และคณะ 2017
- “ Kerfeldbacteria ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF4)
- “ Jacksonbacteria ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF38)
- “ Komeilibacteria ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF6)
- " Kuenenbacteria " บราวน์ และคณะ 2558
- " Veblenbacteria " อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF39)
- " แบคทีเรีย Magasanik " บราวน์และคณะ 2015
- " Uhrbacteria " Brown et al. 2015 (SG8-24)
- “ แบคทีเรียบูคานัน ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF37)
- " Patescibacteria " (sic) สวนสาธารณะ และคณะ 2018 ไม่ใช่ Rinke และคณะ 2013
- " แบคทีเรียฟัลโคว์ " บราวน์และคณะ 2015
- " แบคทีเรียโมอิสส์ล " Probst และคณะ 2018
- ซูเปอร์ไฟลัมพาร์คูแบคทีเรีย
- " Montesolbacteria " He et al. 2021
- " โมรานแบคทีเรีย " บราวน์และคณะ 2015 (OD1-i)
- กลุ่ม UBA6257
- “ Brennerbacteria ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF18)
- " Jorgensenbacteria " บราวน์และคณะ 2015
- " Wolfebacteria " บราวน์และคณะ 2015
- “ Colwellbacteria ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF41)
- “ Harrisonbacteria ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF43)
- “ ลิปตันแบคทีเรีย ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF42)
- “ Spechtbacteria ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF19)
- “ เทอร์รี่แบคทีเรีย ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF13)
- " Parcunitrobacteria " Castelle และคณะ 2017 (GWA2-38-13b)
- “ พอร์ทนอยแบคทีเรีย ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF22)
- กลุ่ม "Paceibacteria"
- ? Minisyncoccota Nakajima และคณะ 2025
- “ Wildermuthbacteria ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF21)
- " กริบัลโดแบคทีเรีย " Probst และคณะ 2018
- " Paceibacteria " (sic) Brown et al. 2015
- “ Nealsonbacteria ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF40)
- “ Staskawiczbacteria ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF20)
- " แบคทีเรีย Azambacteria " บราวน์และคณะ 2015
- " แบคทีเรีย Yanofsky " บราวน์และคณะ 2015
- “ ซองแบคทีเรีย ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF17)
- “ ไรอันแบคทีเรีย ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF10)
- " Giovannonibacteria " บราวน์และคณะ 2015
- “ Niyogibacteria ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF11)
- " Tagabacteria " Anantharaman และคณะ 2016 (RIF12)
- กลุ่ม UBA9973
- " Hugbacteria " Danczak และคณะ 2017
- ?” Llyodbacteria “ อนันตรามัน และคณะ. 2559 (RIF45)
- " Vogelbacteria " Anantharaman และคณะ 2016 (RIF14)
- “ โยนาทแบคทีเรีย ” อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF44)
- " แบคทีเรียโนมูระ " บราวน์และคณะ 2015
- " แบคทีเรีย Adler " บราวน์และคณะ 2015
- " ไคเซอร์แบคทีเรีย " บราวน์และคณะ 2015
- " แคมป์เบลล์แบคทีเรีย " บราวน์และคณะ 2015
- " Taylorbacteria " Anantharaman และคณะ 2016 (RIF16)
- " Zambryskibacteria " อนันตรามัน และคณะ 2559 (RIF15)
แผนภูมิวิวัฒนาการปัจจุบันอิงตามโปรตีนไรโบโซม (Hug et al., 2016) [ 6 ]แนวทางอื่นๆ รวมถึง การมีอยู่ ของตระกูลโปรตีนและRNA ไรโบโซม 16Sให้ผลลัพธ์ที่คล้ายกันที่ความละเอียดต่ำกว่า[ 18 ] [ 3 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- ส่วนใหญ่ของต้นไม้แห่งชีวิตยังคงเป็นปริศนาอย่างสมบูรณ์เราทราบว่ามีกิ่งก้านบางส่วนอยู่ แต่เราไม่เคยเห็นสิ่งมีชีวิตที่เกาะอยู่บนกิ่งเหล่านั้นเลย โดย เอ็ด ยอง, 12 เมษายน 2016, atlantic.com
- พบแบคทีเรียปรสิตขนาดเล็กมากในน้ำบาดาล สุนัข แมว และตัวคุณเอง ; จาก: SciTechDaily; 21 กรกฎาคม 2020; ที่มา: สถาบันฟอร์ไซธ์
- McLean, Jeffrey S.; Bor, Batbileg; Kerns, Kristopher A.; Liu, Quanhui; To, Thao T.; Solden, Lindsey; Hendrickson, Erik L.; Wrighton, Kelly; Shi, Wenyuan; He, Xuesong (2020). "การได้รับและการปรับตัวของแบคทีเรียปรสิตขนาดเล็กมากที่มีจีโนมลดลงต่อโฮสต์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม" . Cell Reports . 32 (3) 107939. bioRxiv 10.1101/258137 . doi : 10.1016/j.celrep.2020.107939 . PMC 7427843 . PMID 32698001 .
- โบคารี RH; อามีรจัน, N; จองเอช; คิม กม.; คาเอตาโน-อาโนลเลส, จี; นาซีร์ เอ (1 มีนาคม 2020) "ต้นกำเนิดของแบคทีเรียและวิวัฒนาการของการลดลงของกลุ่ม CPR " ชีววิทยาและวิวัฒนาการของจีโนม . 12 (3): 103– 121. ดอย : 10.1093/gbe/ evaa024 PMC 7093835 . PMID 32031619 .