PROTEOBACTERIA: CIRI, SUBFILE, PATOGENESIS - BIOLOGI - 2025

The Proteobacteria adalah filum bakteria lebih besar, kompleks dan pelbagai antara prokariot. Ia terdiri daripada kira-kira 384 genera dan 1.300 spesies bakteria gram-negatif dengan dinding sel yang terdiri terutamanya dari lipopolysaccharides.

Pada manusia, proteobakteria terdapat pada kulit, rongga mulut, lidah, dan saluran vagina, selain usus dan tinja. Proteobacteria adalah salah satu fila yang paling banyak terdapat pada mikrobiota usus manusia.

Kumpulan E. coli (Gammaproteobacteria). Oleh Foto oleh Eric Erbe, pewarnaan digital oleh Christopher Pooley, kedua USDA, ARS, EMU. , melalui Wikimedia Commons

Peningkatan bahagian normal bakteria filum ini dibandingkan dengan yang lain (Bacteroidetes and Firmicutes) dikaitkan dengan penyakit usus dan ekstraintestinal, terutamanya dengan fenotip keradangan.

Proteobacteria merangkumi pelbagai jenis patogen, seperti Brucella dan Rickettsia genera yang tergolong dalam kelas Alphaproteobacteria, Bordetella dan Neisseria dari kelas Betaproteobacteria, Escherichia, Shigella, Salmonella dan Yersinia dari kelas Gammaproteobacteria dan, akhirnya, Helicobacter dari the kelas Epsilonproteobacteria.

Sebagai tambahan kepada patogen, proteobakteria filum merangkumi spesies mutualistik seperti mewajibkan endosymbionts serangga, termasuk genera Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis, dan Wigglesworthia.

Kajian terbaru telah menyimpulkan bahawa proteobakteria simbiotik telah berkembang dalam kebanyakan kes dari nenek moyang parasit, yang selaras dengan paradigma bahawa bakteria saling berevolusi dari patogen.

ciri-ciri

Bakteria filum ini beragam secara morfologi, fisiologi dan ekologi. Namanya berasal dari dewa Yunani kuno laut Proteus, yang memiliki kemampuan untuk menganggap berbagai bentuk, yang menyinggung kepelbagaian bentuk bakteria yang terkumpul di taksa ini.

Sel boleh berbentuk bacilli atau cocci, dengan atau tanpa prosteca, flagellated atau tidak, dan hanya beberapa spesies yang dapat membentuk badan berbuah. Mereka boleh menjadi fototrofik, heterotrofik, dan chemolithotrophic.

Subfil

Berdasarkan analisis filogenetik gen 16S rRNA, filum proteobakteria dibahagikan kepada 6 kelas: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria dan Zetaproteobacteria.

Semua kelas adalah monofitik, kecuali gammaproteobacteria yang bersifat paraphyletic dengan Betaproteobacteria.

Alphaproteobacteria

Kelas Alphaproteobacteria merangkumi 13 pesanan bakteria. Mereka boleh menggunakan pelbagai morfologi seperti tangkai, berbintang dan lingkaran. Mereka juga dapat membentuk batang dan tunas, yang memungkinkan mereka meningkatkan nisbah permukaan-ke-volume, memungkinkan mereka bertahan di lingkungan dengan sedikit nutrien.

Alphaproteobacteria menunjukkan kepelbagaian strategi metabolik seperti fotosintesis, fiksasi nitrogen, pengoksidaan ammonia, dan metilotrofi. Organisma selular laut yang paling banyak termasuk dalam kumpulan ini.

Banyak spesies bakteria kelas ini cenderung menggunakan gaya hidup intraselular sebagai kumpulan tumbuhan atau patogen tumbuhan atau haiwan, seperti Rhizobim, yang terbentuk dengan akar beberapa spesies tumbuhan atau Wolbachia, parasit nyamuk biasa.

Alphaproteobacteria juga telah dikaitkan dengan kumpulan leluhur yang menimbulkan mitokondria, Rickettsiales. Genera lain, seperti Rickettsia, adalah patogen.

Betaproteobacteria

Betaproteobacteria dibentuk oleh 14 urutan bakteria yang menunjukkan kepelbagaian bentuk dan metabolisme. Mereka boleh menjadi aerobik ketat atau fakultatif.

Beberapa spesies boleh menjadi chemoautotrophic, seperti genus Nitrosomonas, yang merupakan pengoksidaan ammonia. Yang lain adalah fototrof seperti Rhodocyclus dan Rubrivivax, yang menggunakan cahaya sebagai sumber tenaga.

Betaproteobacteria campur tangan dalam fiksasi nitrogen, melalui pengoksidaan ammonium, menghasilkan nitrit, sebatian yang sangat penting dalam fisiologi tumbuhan.

Spesies lain mungkin patogen dalam kumpulan ini, seperti Neisseriaceae (yang menyebabkan gonorea dan meningitis), Ralstonia, patogen tumbuhan dari nighthades (tomato, kentang), dan Burkholderia glumae, yang menyebabkan kerosakan pada panicle di penanaman padi.

Deltaproteobacteria

Deltaproteobacteria kumpulan 7 pesanan bakteria gram-negatif. Mereka bersifat anaerob dan biasanya terpencil di endapan tasik, paya dan dasar laut. Mereka adalah pengurang sulfat dan mengambil bahagian dalam kitaran sulfur semula jadi.

Kelas ini merangkumi bakteria yang mendahului bakteria lain, seperti spesies genera Bdellovibrio dan Myxococcus. Myxobacteria mengeluarkan spora dan berkelompok dalam badan berbuah multiselular di persekitaran terhad makanan. Ini merupakan kumpulan bakteria yang paling kompleks

Epsilonproteobacteria

Epsilonproteobacteria hanya merangkumi satu urutan bakteria gram-negatif. Mereka berbentuk seperti heliks nipis atau batang melengkung. Sebilangan spesies adalah simbol saluran pencernaan haiwan, yang lain adalah parasit perut (Helicobacter spp.) Atau duodenum (Campylobacter spp.).

Bakteria dalam kumpulan ini menghuni persekitaran mikroerofilik atau anaerobik, seperti lubang hidroterma laut dalam. Mereka adalah chemolytotrophic, kerana mereka memperoleh tenaga dari pengoksidaan sulfur atau hidrogen yang dikurangkan ditambah dengan pengurangan nitrat atau oksigen. Yang lain adalah autotrofik dan menggunakan kitaran Krebs terbalik untuk menetapkan karbon dioksida dalam biomas.

Patogen

Kerana proteobakteria adalah filum bakteria dengan bilangan spesies terbesar dan paling kompleks dan beragam, ini merangkumi pelbagai jenis patogen.

Escherichia coli

Bakteria ini diekskresikan dalam tinja dari haiwan yang dijangkiti dan dapat bertahan di persekitaran sehingga tiga hari.

E. coli menjajah tuan rumah baru melalui laluan fecal-oral, dengan memakan makanan mentah atau air yang tercemar, melekat pada sel usus dan menyebabkan cirit-birit pada orang yang terkena.

Bakteria tinja dapat menjajah uretra dan menyebar melalui saluran kencing ke pundi kencing dan buah pinggang atau prostat pada lelaki, menyebabkan jangkitan saluran kencing.

Apabila strain E. coli tertentu, yang mengandungi antigen kapsul yang disebut K1, menjajah usus bayi yang baru lahir melalui vagina ibu yang tercemar, bakteremia berlaku, yang menyebabkan meningitis neonatal.

Dalam kes yang jarang berlaku, strain virulen juga bertanggung jawab untuk sindrom hemolitik-uremik, peritonitis, mastitis, septikemia, dan radang paru-paru.

Salmonella

Setelah S. enterica memasuki inang baru, ia memulakan kitaran jangkitan melalui tisu limfoid. Bakteria mematuhi sel-sel epitel usus dari ileum dan sel-sel M, menyebabkan di dalamnya penyusunan semula sitoskeleton mereka yang mencetuskan pembentukan undulasi besar di permukaan yang memungkinkan endositosis non-selektif, di mana bakteria berjaya memasuki sel .

Begitu juga, Salmonella menghasilkan kesan sitotoksik yang memusnahkan sel M dan mendorong apoptosis pada makrofag yang diaktifkan dan fagositosis pada makrofag yang tidak diaktifkan, yang mana ia dibawa ke hati dan limpa, di mana mereka membiak.

Pada manusia S. enterica boleh menyebabkan dua penyakit: demam kepialu, disebabkan oleh S. enterica sub. serotaip enterica Paratyphi atau salmonellosis yang disebabkan oleh serotip lain.

Vibrio

Sebilangan besar jangkitan Vibrio dikaitkan dengan gastroenteritis, tetapi mereka juga boleh menjangkiti luka terbuka dan menyebabkan septikemia. Bakteria ini boleh dibawa oleh haiwan laut dan pengambilannya menyebabkan jangkitan maut pada manusia.

Y. cholerae (agen penyebab kolera) biasanya disebarkan oleh air yang tercemar. Spesies patogen lain seperti V. parahaemolyticus dan V. vulnificus ditularkan oleh makanan yang tercemar, yang biasanya berkaitan dengan pengambilan kerang yang kurang dimasak.

Wabak V. vulnificus mematikan dan biasanya berlaku di iklim panas. Selepas Badai Katrina, di New Orleans, wabak spesies ini berlaku.

Helicobacter

Beberapa spesies Helicobacter hidup di saluran gastrointestinal atas dan hati mamalia dan beberapa burung. Beberapa jenis bakteria ini patogen kepada manusia dan sangat berkaitan dengan ulser peptik, gastritis kronik, duodenitis, dan barah perut.

Spesies genus Helicobacter dapat berkembang dalam perut mamalia, menghasilkan sejumlah besar urease, yang secara lokal menaikkan pH dari 2 hingga 6 atau 7, menjadikannya media yang lebih serasi.

Y. pylori menjangkiti sehingga 50% populasi manusia. Ia terdapat pada lendir, di permukaan dalam epitel, dan kadang-kadang di dalam sel epitelium perut.

Kolonisasi perut oleh H. pylori boleh menyebabkan gastritis kronik, radang lapisan perut di tempat jangkitan.

Yersinia

Genus Yersinia merangkumi 11 spesies, di antaranya hanya Y. pestis, Y. pseudotuberculosis, dan strain Y. enterocolitica tertentu mempunyai kepentingan patogen kepada manusia dan beberapa haiwan berdarah panas.

Y. pestis adalah agen penyebab wabak pneumonik, septikemia dan bubonik. Jenis wabak bergantung pada bentuk jangkitan, baik melalui gigitan kutu yang dijangkiti (wabak bubonik dan wabak septikemia) atau dari orang ke orang dengan batuk, muntah dan bersin, ketika penyakit ini telah berkembang menjadi bentuk pneumonik. (wabak paru-paru atau pneumonik).

Wabak pneumonia berlaku ketika bakteria menjangkiti paru-paru, sementara wabak bubonic terjadi ketika bakteria memasuki tubuh melalui kulit dari gigitan kutu dan bergerak melalui saluran limfa ke kelenjar getah bening, menyebabkan keradangan. Akhirnya, wabak septikemia berlaku kerana jangkitan darah, setelah gigitan kutu yang dijangkiti

Y. pseudotuberculosis diperoleh dengan bersentuhan dengan haiwan yang dijangkiti atau dengan memakan makanan dan air yang tercemar. Ia adalah penyebab penyakit yang serupa dengan tuberkulosis, yang disebut demam merah, yang mempengaruhi kelenjar getah bening. Ia boleh menyebabkan nekrosis tisu setempat, granuloma pada limpa, hati dan kelenjar getah bening.

Jangkitan enterocolitica secara amnya berlaku akibat pengambilan daging babi yang tidak dimasak atau dari air, daging, atau susu yang tercemar. Jangkitan akut biasanya menyebabkan kolitis entero atau ileitis dan adenitis terminal pada diri sendiri. Gejala mungkin termasuk cirit-birit berair atau berdarah dan demam, serupa dengan apendisitis atau salmonellosis atau shigellosis.

Rujukan

1. Garrity, Gm, Bell, JA, & Lilburn, TG (2004). Garis Besar Taksonomi Prokariot. Manual Bergey of Systematic Bacteriology, Edisi Kedua. Springer-Verlag, New York.
2. Rizzatti, G., Lopetuso, LR, Gibiino, G., Binda, C. & Gasbarrini, A. (2017) Proteobacteria: Faktor Umum dalam Penyakit Manusia. Biomed Research International, 2017: 9351507.
3. Sachs, JL, Skophammer, RG, Nidhanjali Bansal & Stajich, JE (2013). Asal evolusi dan kepelbagaian mutualis proteobakteria. Prosiding Royal Society, 281: 20132146.
4. Euzéby, JP (1997). Senarai Nama Bakteria dengan Kedudukan dalam Nomenklatur: Folder yang Terdapat di Internet. Jurnal Antarabangsa Bacteriology Sistematik 47, 590-592; doi: 10.1099 / 00207713-47-2-590. Diakses pada 7 Oktober 2018.
5. Kelly P. Williams, KP, Sobral, BW, dan Dickerman AW (2007). Pokok Spesies Kuat untuk Alphaproteobacteria. Jurnal Bakterologi, 189 (13): 4578-4586.