krętek - Spirochaete

Krętek
Treponema pallidum.jpg
Treponema pallidum , krętek wywołujący kiłę
Klasyfikacja naukowa
Domena:
(bez rankingu):
Gromada:
Spirochaetes Garrity i Holt 2001
Klasa:
Spirochaetia Paster 2011
Zamówienia i rodziny
Synonimy
  • Spirochaetae Cavalier-Smith 2002
  • Spirochaetaeota Oren i in. 2015
Przekrój komórki krętka
Składniki Endoflagella. Legenda: Ryc. 1 Przekrój typowej komórki krętka przedstawiający wici endogenne zlokalizowane w peryplazmie pomiędzy wewnętrzną błoną cytoplazmatyczną a błoną zewnętrzną. Peryplazma, składająca się z żelopodobnej matrycy, zapewnia półstabilne podłoże do zabezpieczania wici podczas rotacji. Włókno osiowe, zaznaczone na czerwono, składa się z wiązek endoflagella. Ryc. 2 Widok z boku komórki krętka, która pokazuje dwa osiowe włókna w przeciwstawnym ruchu. Jedno osiowe włókno obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara; sąsiednie włókno osiowe obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Obrót wici końcowej powoduje skręcanie i napędza obrót korkociągu komórki. Ryc. 3 Powiększony widok błon komórkowych otaczających endoflagellum. Zarówno błona wewnętrzna, jak i zewnętrzna zawierają dwuwarstwę fosfolipidową, z niepolarnymi łańcuchami kwasów tłuszczowych do wewnątrz polarnych głowic fosforu. Peptydoglikan, ściana komórkowa, zapewnia strukturę mikroorganizmom bakteryjnym. Filamenty osiowe są lepsze od peptydoglikanu.

Krętek ( / y P R ˌ k ı t / ) lub krętek jest członkiem gromady Spirochaetes ( / - k ı t ı z / ), który zawiera charakterystyczny diderm (dwukrotnie) błony bakterii Gram-ujemnych , z których większość ma długie, spiralnie zwinięte (w kształcie korkociągu lub spirali, stąd nazwa) komórki . Krętki mają charakter chemoheterotroficzny , mają długość od 3 do 500 μm i średnicę około 0,09 do co najmniej 3 μm.

Krętki odróżniają się od innych gromad bakteryjnych po umiejscowieniu ich wici , zwanej endoflagella , która jest czasami nazywana włóknami osiowymi . Endoflagella są zakotwiczone na każdym końcu (biegunie) bakterii w przestrzeni peryplazmatycznej (między błoną wewnętrzną i zewnętrzną), gdzie wystają do tyłu, wydłużając długość komórki. Wywołują one ruch skręcający, który umożliwia krętkowi poruszanie się. Podczas rozmnażania krętki ulegają bezpłciowemu poprzecznemu rozszczepieniu binarnemu . Większość krętków to krętki wolno żyjące i beztlenowe , ale istnieją liczne wyjątki. Bakterie krętków są zróżnicowane pod względem zdolności patogenetycznej i nisz ekologicznych, w których żyją, a także cech molekularnych, w tym zawartości cytozyny guaninowej i wielkości genomu.

Patogeniczność

Wiele organizmów z rodzaju Spirochaetes powoduje powszechne choroby. Do patogennych członków tego typu należą:

Spirochaetes może również powodować otępienie i może brać udział w patogenezie z chorobą Alzheimera . Salvarsan , pierwszy w historii medycyny częściowo organiczny syntetyczny lek przeciwdrobnoustrojowy , był skuteczny przeciwko krętkom i stosowany był przede wszystkim w leczeniu kiły . Ponadto wiadomo, że krętki jamy ustnej odgrywają znaczącą rolę w patogenezie chorób przyzębia u ludzi .

Taksonomia i sygnatury molekularne

Klasa składa się obecnie z 14 ważnie nazwanych rodzajów w 4 rzędach i 5 rodzinach. Zlecenia Brachyspirales , Brevinematales i Leptospirales każdy zawiera jedną rodzinę, Brachyspiraceae , Brevinemataceae i Leptospiraceae odpowiednio. Spirochaetales zamówienie niesie dwie rodziny, Spirochaetaceae i Borreliaceae . Markery molekularne w postaci konserwatywnych indeksów sygnatur (CSI) i CSP zostały znalezione specyficzne dla każdego z rzędów, z wyjątkiem Brevinimetales , które zapewniają niezawodny sposób odróżnienia tych kladów od siebie w ramach zróżnicowanej gromady. Stwierdzono, że dodatkowe CSI są wspólne dla każdej rodziny w obrębie Spirochaetales . Te markery molekularne są zgodne z obserwowanymi filogenetycznymi rozgałęzieniami dwóch kladów monofiletycznych w rzędzie Spirochaetales . Stwierdzono również, że CSI dodatkowo różnicują grupy taksonomiczne w obrębie rodziny Borreliaceae, co dalej określa relacje ewolucyjne zgodne z cechami fizycznymi, takimi jak patogeniczność (np. Borrelia emend. Borreliella gen. nov.). Jednak badanie to zostało skrytykowane, a inne badania wykorzystujące różne podejścia nie popierają proponowanego podziału. Nowy system nazewnictwa boreliozy i gorączki nawrotowej Borrelia nie został przyjęty w literaturze naukowej.

Stwierdzono również, że CSI są wspólne dla wszystkich gatunków Spirochaetes. Ten CSI jest 3-aminokwasową wstawką w wiciowym białku FlgC pręcika podstawowego ciała, które jest ważną częścią unikalnej struktury endoflagelllar wspólnej dla gatunków Spirochaetes. Biorąc pod uwagę, że CSI jest podzielany wyłącznie przez członków tej gromady, postulowano, że może on być powiązany z charakterystycznymi właściwościami wici obserwowanymi wśród gatunków Spirochaetes.

Historycznie wszystkie rodziny należące do gromady Spirochaetes były przypisane do jednego rzędu Spirochaetales . Jednak obecny pogląd taksonomiczny bardziej kojarzy się z dokładnymi zależnościami ewolucyjnymi. Rozkład CSI wskazuje na wspólne pochodzenie w obrębie kladu, dla którego jest on specyficzny. Funkcjonuje zatem jako cecha synapomorficzna , tak że rozkłady różnych CSI zapewniają środki do identyfikowania różnych rzędów i rodzin w typie, a tym samym uzasadniają podziały filogenetyczne.

Filogeneza

Filogeneza oparta jest na wersji 132 LTP opartej na 16S rRNA opracowanej przez The All-Species Living Tree Project .

Leptospirale
Leptospiraceae

Turneriella parva

Leptonema illini

Leptospira

Euspirochaetae
Brevinematales  Brevinemataceae

Brevinema andersonii

Brachyspirales  Brachyspiraceae

Brachyspira

Spirochaetale

Exilispira thermophila

Sediminispirochaeta

Spirochaeta termofila

Pleomorphochaeta

Sphaerochaeta

Spirochaeta halophila

Alkalispirochaeta

Oceanispirochaeta

Spirochaeta aurantia

Borreliaceae

Cristispira

Borrelia

Spirochaetaceae

Spirochaeta

Treponema

Taksonomia

Obecnie przyjęta taksonomia opiera się na Liście nazw prokariotycznych z Standing in Nomenclature (LPSN) oraz National Center for Biotechnology Information (NCBI).

Uwagi:
♦ Rodzaj szczepu utracony lub niedostępny
♪ Prokariota, w których nie wyizolowano lub nie są dostępne żadne czyste ( aksenowe ) kultury, tj. nie są hodowane lub nie mogą być utrzymane w hodowli przez więcej niż kilka kolejnych pasaży
♠ Szczepy znalezione w National Center for Biotechnology Information (NCBI), ale niewymienione w Liście nazw prokariotycznych posiadających pozycję w nomenklaturze (LSPN)

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki

  • Wprowadzenie do Muzeum Paleontologii Uniwersytetu Kalifornijskiego Spirochetes (UCMP)