Proteobaktérie: definícia, Gram-negatívne vlastnosti a príklady
Proteobaktérie: prehľad Gram-negatívnych baktérií, ich štruktúra, rRNA klasifikácia a kľúčové príklady (E. coli, Salmonella, Vibrio, Helicobacter) pre štúdium a výskum.
Proteobaktérie sú hlavným fylámom baktérií.
Sú to gramnegatívne baktérie. To znamená, že nezachytávajú fialové farbivo pri farbení podľa Grama.
Pri Gramovom farbiacom teste sa po kryštálovej violeti pridáva protifarbivo (obyčajne safranín), ktoré zafarbí všetky gramnegatívne baktérie ružovou farbou.
Samotný test je užitočný pri klasifikácii dvoch rôznych typov baktérií na základe štrukturálnych rozdielov ich bunkových stien.
Proteobaktérie zahŕňajú širokú škálu patogénov, ako sú Escherichia coli, Salmonella, Vibrio, Helicobacter a mnoho ďalších významných rodov.
Iné sú voľne žijúce a patria medzi ne mnohé baktérie zodpovedné za fixáciu dusíka. Táto skupina je definovaná predovšetkým z hľadiska sekvencií ribozomálnej RNA (rRNA).
Väčšina členov je fakultatívne alebo obligátne anaeróbna, chemoautotrofná a heterotrofná, ale existuje mnoho výnimiek.
Do tohto fyla patria alfaproteobaktérie, ktoré sa vo veľkej miere vyskytujú v morskom planktóne. Môžu tvoriť viac ako 10 % mikrobiálneho spoločenstva otvoreného oceánu.
Galéria obrázkov
2 Obrázky
Stavebná charakteristika a Gramovo farbenie
Typickým znakom proteobaktérií je gramnegatívna bunková stena: tenšia vrstva peptidoglykanu situovaná medzi cytoplazmatickou membránou a vonkajšou membránou. Vonkajšia membrána obsahuje lipopolysacharidy (LPS), ktoré sú dôležité pre interakcie s prostredím a imunitným systémom hostiteľa. Pri Gramovom farbení alkohol odstráni kryštálovo-violetný jazyk v bunkách s tenkou stenou, preto sa tieto bunky následne zafarbia protifarbivom (safranínom) do ružova.
Periplazmatický priestor medzi membránami obsahuje enzýmy a transportné mechanizmy, ktoré výrazne ovplyvňujú metabolizmus a citlivosť na antibiotiká. Vonkajšia membrána a prítomnosť LPS tiež prispievajú k prirodzenej rezistencii mnohých gramnegatívnych baktérií voči niektorým typom liečiv.
Taxonómia a hlavné triedy
Proteobaktérie sú veľké a taxonomicky rozmanité fylum, ktoré sa tradične delí na niekoľko hlavných tried: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria a Epsilonproteobacteria (a v modernejších klasifikáciách sa objavujú aj ďalšie skupiny). Táto klasifikácia vychádza najmä zo štúdií sekvencií rRNA, ktoré umožnili rozlíšiť evolučné vzťahy medzi rôznymi rodmi a druhmi.
Metabolická rôznorodosť a ekológia
Proteobaktérie vykazujú širokú škálu metabolických stratégií. Okrem chemoautotrofných foriem a heterotrofov sú medzi nimi aj fototrofné skupiny (napr. niektoré fialové baktérie), sulfoxidujúce alebo redukujúce baktérie a organizmy schopné fixovať dusík v symbióze s rastlinami (fixácia dusíka, napr. rody ako Rhizobium medzi alfaproteobaktériami). Niektoré sú fakultatívne alebo striktne anaeróbne, iné preferujú kyslík.
V oceánskom prostredí predstavujú najmä alfaproteobaktérie významnú časť mikrobiálneho planktonu; môžu tvoriť výrazný podiel mikrobiálneho spoločenstva otvoreného oceánu a majú dôležitú úlohu v kolobehu uhlíka a ďalších prvkov.
Patogénne a užitočné rody
Mnohé významné ľudské a zvieracie patogény patria do proteobaktérií, vrátane Escherichia coli, Salmonella, Vibrio, Helicobacter a ďalších. Tieto organizmy spôsobujú široké spektrum ochorení — od gastroenteritíd a sepsy po infekcie pečene, rán alebo žalúdočno-pôžívacie ochorenia (napr. Helicobacter pylori spojený s vredmi).
Zároveň sú proteobaktérie dôležité v priemysle a biotechnológiách: používajú sa pri bioremediácii (rozklad znečisťujúcich látok), v biologickom spracovaní odpadu, ako producenti enzymatických produktov alebo v symbióze s rastlinami pri zlepšovaní úrodnosti pôd.
Význam pre výskum a medicínu
Vďaka vonkajšej membráne, effluxným pumpám a schopnosti meniť metabolizmus sa u mnohých proteobaktérií rozvíja multirezistencia proti antibiotikám, čo je závažný klinický problém. Identifikácia a sekvenovanie rRNA a ďalších génov zostáva kľúčovým nástrojom pri určovaní druhu a sledovaní šírenia patogénov.
Záver
Proteobaktérie sú taxonomicky a ekologicky mimoriadne pestrá skupina gramnegatívnych baktérií s veľkým významom pre zdravie ľudí, ekosystémy a priemysel. Ich štúdium zahŕňa mikrobiológiu, molekulárnu biológiu, ekologiu aj klinickú medicínu a naďalej prináša dôležité poznatky o fungovaní mikrobiálneho sveta.
Klasifikácia
- Proteobaktérie: Fialové baktérie a ich príbuzní
- alfa pododdelenie (purpurové nesírne baktérie, rhizobaktérie, Agrobacterium, Rickettsiae, Nitrobacter)
- beta pododdelenie (Rhodocyclus, (niektoré) Thiobacillus, Alcaligenes, Spirillum, Nitrosovibrio)
- gama subdivízia (enterické baktérie, fluorescenčné pseudomonády, purpurové sírové baktérie, Legionella, (niektoré) Beggiatoa)
- delta pododdelenie (reduktory síry a síranov (Desulfovibrio), Myxobacteria, Bdellovibrio)
Otázky a odpovede
Otázka: Čo sú to proteobaktérie?
Odpoveď: Proteobaktérie sú hlavnou fyziológiou baktérií.
Otázka: Sú proteobaktérie gramnegatívne alebo grampozitívne baktérie?
Odpoveď: Proteobaktérie sú gramnegatívne baktérie.
Otázka: Aký je protokol farbenia podľa Grama?
Odpoveď: Protokol farbenia podľa Grama je test používaný na klasifikáciu dvoch rôznych typov baktérií na základe štrukturálnych rozdielov ich bunkových stien.
Otázka: Ako Gramov farbiaci protokol rozlišuje gramnegatívne a grampozitívne baktérie?
Odpoveď: Gramnegatívne baktérie nezachytávajú fialové farbivo v protokole farbenia podľa Grama a po kryštálovej violeti sa pridáva protifarbivo (obyčajne safranín), ktoré zafarbí všetky gramnegatívne baktérie ružovou farbou.
Otázka: Aké sú niektoré významné príklady patogénov, ktoré patria do fylu Proteobacteria?
Odpoveď: Medzi významné príklady patogénov, ktoré patria do fylu Proteobacteria, patria Escherichia coli, Salmonella, Vibrio a Helicobacter.
Otázka: Sú všetky baktérie rodu Proteobacteria patogénne?
Odpoveď: Nie, nie všetky Proteobacteria sú patogénne baktérie. Iné sú voľne žijúce a patria medzi ne mnohé baktérie zodpovedné za fixáciu dusíka.
Otázka: Čo sú to alfaproteobaktérie a kde ich možno nájsť?
Odpoveď: Alfaproteobaktérie sú skupinou proteobaktérií, ktoré sa hojne vyskytujú v morskom planktóne a môžu tvoriť viac ako 10 % mikrobiálneho spoločenstva otvoreného oceánu.
Súvisiace články
Autor
AlegsaOnline.com Proteobaktérie: definícia, Gram-negatívne vlastnosti a príklady Leandro Alegsa
URL: https://sk.alegsaonline.com/art/79519
Zdroje
- ncbi.nlm.nih.gov : Structure. in: Baron's Medical Microbiology (Baron S et al., eds.)
- stri.discoverlife.org : "Proteobacteria"