Alphaproteobacteria es una clase de bacterias del filo Proteobacteria (ver también taxonomía bacteriana ). [17] Sus miembros son muy diversos y poseen pocos puntos en común, pero sin embargo comparten un ancestro común. Como todas las proteobacterias , sus miembros son gramnegativos y algunos de sus miembros parásitos intracelulares carecen de peptidoglicano y, en consecuencia, son gram variables. [17] [18]
Alfaproteobacterias | |
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Micrografía electrónica de transmisión de Wolbachia dentro de una célula de insecto. Crédito: Biblioteca Pública de Ciencias / Scott O'Neill | |
clasificación cientifica | |
Dominio: | Bacterias |
Filo: | Proteobacterias |
Clase: | Alphaproteobacteria Garrity et al . 2006 |
Subclases | |
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Caracteristicas
Las Alphaproteobacteria son un taxón diverso y comprende varios géneros fototróficos , varios géneros que metabolizan compuestos C1 ( p . Ej. , Methylobacterium spp. ), Simbiontes de plantas (p. Ej., Rhizobium spp. ), Endosimbiontes de artrópodos ( Wolbachia ) y patógenos intracelulares ( p . Ej., Rickettsia ) . Además, la clase incluye (como miembro extinto) la protomitocondria , la bacteria que fue engullida por el ancestro eucariota y dio lugar a las mitocondrias , que son orgánulos en las células eucariotas (Ver teoría endosimbiótica ). [7] Una especie de interés tecnológico es Rhizobium radiobacter (antes Agrobacterium tumefaciens ): los científicos a menudo utilizan esta especie para transferir ADN extraño a los genomas de las plantas. [19] Las bacterias fototróficas aeróbicas anoxigénicas , como Pelagibacter ubique , son alfaproteobacterias que están ampliamente distribuidas y pueden constituir más del 10% de la comunidad microbiana del océano abierto.
Evolución y genómica
Existe cierto desacuerdo sobre la filogenia de las órdenes , especialmente para la ubicación de los Pelagibacterales , pero en general hay cierto consenso. La discordia se debe a la gran diferencia en el contenido de genes ( por ejemplo, la racionalización del genoma en Pelagibacter ubique ) y la gran diferencia en el contenido de GC entre miembros de varios órdenes. [7] Específicamente, Pelagibacterales , Rickettsiales y Holosporales contienen especies con genomas ricos en AT. [ jerga ] Se ha argumentado [¿ por quién? ] que podría ser un caso de evolución convergente que resultaría en un agrupamiento artefactual. [20] [21] [22] Sin embargo, varios estudios no están de acuerdo. [7] [23] [24] [25]
Además, se ha encontrado que el contenido de GC del ARN ribosómico (el marcador filogenético tradicional para procariotas) refleja poco el contenido de GC del genoma. Un ejemplo de esta descorrelación atípica del contenido de GC ribosómico con la filogenia es que los miembros de Holosporales tienen un contenido de GC ribosómico mucho más alto que los miembros de Pelagibacterales y Rickettsiales , aunque están más estrechamente relacionados con especies con alto contenido de GC genómico. que a los miembros de las dos últimas órdenes. [7]
La clase Alphaproteobacteria se divide en tres subclases Magnetococcidae , Rickettsidae y Caulobacteridae . [7] El grupo basal es Magnetococcidae , que está compuesto por una gran diversidad de bacterias magnetotácticas , pero solo se describe una, Magnetococcus marinus . [26] El Rickettsidae se compone de los intracelulares Rickettsiales y los de vida libre Pelagibacterales . La Caulobacteridae está compuesta por Holosporales , Rhodospirillales , Sphingomonadales , Rhodobacterales , Caulobacterales , Kiloniellales , Kordiimonadales , Parvularculales y Sneathiellales .
Los análisis comparativos de los genomas secuenciados también han llevado al descubrimiento de muchas inserciones-deleciones conservadas (indels) en proteínas ampliamente distribuidas y proteínas completas (es decir, proteínas de firma ) que son características distintivas de todas las Alphaproteobacteria o de sus diferentes órdenes principales (a saber, Rhizobiales , Rhodobacterales , Rhodospirillales , Rickettsiales , Sphingomonadales y Caulobacterales ) y familias (a saber , Rickettsiaceae , Anaplasmataceae , Rhodospirillaceae , Acetobacteraceae , Bradyrhiozobiaceae , Brucellaceae y Bartonellaceae ).
Estas firmas moleculares proporcionan un medio novedoso para la circunscripción de estos grupos taxonómicos y para la identificación / asignación de nuevas especies en estos grupos. [27] Los análisis filogenéticos y los indeles conservados en un gran número de otras proteínas proporcionan evidencia de que las Alphaproteobacteria se han ramificado más tarde que la mayoría de los demás phyla y clases de bacterias, excepto Betaproteobacteria y Gammaproteobacteria . [28] [29]
Filogenia
La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres procarióticos con posición en la nomenclatura (LPSN) [18] y el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) [30] y la filogenia se basa en la versión 106 de LTP basada en rRNA 16S de 'The Proyecto de árboles vivos para todas las especies [31]
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Notas:
♠ Cepas encontradas en el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) pero no incluidas en la Lista de nombres de procariotas con posición en la nomenclatura (LSPN).
Aquaspirillum ahora se considera que pertenece a Betaproteobacteria . Ferla et al . Proporcionan un árbol más nuevo basado en ARNr 16S y 23S (y otros datos) . (2013) de la siguiente manera:
Filogenia esquemática del ARN ribosómico de Alphaproteobacteria | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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El cladograma de Rickettsidae ha sido inferido por Ferla et al. [7] a partir de la comparación de secuencias de ARN ribosómico 16S + 23S . |
Se publicó una filogenia actualizada de las alfaproteobacterias en la que la posición de las mitocondrias aún no está clara. [32]
Transformación genética natural
Aunque sólo se han informado unos pocos estudios sobre la transformación genética natural en Alphaproteobacteria , este proceso se ha descrito en Agrobacterium tumefaciens , [33] Methylobacterium organophilum , [34] y Bradyrhizobium japonicum . [35] La transformación genética natural es un proceso sexual que implica la transferencia de ADN de una célula bacteriana a otra a través del medio intermedio y la integración de la secuencia del donante en el genoma del receptor mediante recombinación homóloga .
Referencias
- ^ Grote J, Thrash JC, Huggett MJ, Landry ZC, Carini P, Giovannoni SJ, Rappé MS (2012). "Racionalización y conservación del genoma central entre miembros altamente divergentes del clado SAR11" . mBio . 3 (5): e00252-12. doi : 10.1128 / mBio.00252-12 . PMC 3448164 . PMID 22991429 .
- ^ Breoghania , en: Explorador de taxonomía NCBI
- ^ Hartmannibacter , en: Explorador de taxonomía NCBI
- ^ La Scola B, Barrassi L, Raoult D (2004). "Una nueva alfa-Proteobacterium, Nordella oligomobilis gen. Nov., Sp. Nov., Aislado mediante el uso de co-cultivos de amebas". Investigación en Microbiología . 155 (1): 47–51. doi : 10.1016 / j.resmic.2003.09.012 .
- ^ Nordella , en: Explorador de taxonomía NCBI]
- ^ Geminicoccus , en: Explorador de taxonomía NCBI
- ^ a b c d e f g h yo Ferla MP, Thrash JC, Giovannoni SJ, Patrick WM (2013). "Las nuevas filogenias basadas en genes de ARNr de las Alphaproteobacteria proporcionan una perspectiva sobre los grupos principales, la ascendencia mitocondrial y la inestabilidad filogenética" . PLOS One . 8 (12): e83383. doi : 10.1371 / journal.pone.0083383 . PMC 3859672 . PMID 24349502 .
- ^ Reyranella , en: Explorador de taxonomía NCBI
- ^ Elioraea tepidiphila (ESPECIE) , en: Taxonomía UniProt
- ^ Elioraea tepidiphila , en: NCBI Taxonomy Broeser
- ^ Eilatimonas , en: Explorador de taxonomía NCBI
- ^ Rhizomicrobium , en: Explorador de taxonomía NCBI
- ^ Subaequorebacter , en: Explorador de taxonomía NCBI
- ^ Rose, AH; Tempestad, DW; Morris, JG (1983). Avances en fisiología microbiana . 24 . Prensa académica . pag. 111. ISBN 0-12-027724-7.
- ^ Tuberoidobacter , en: Taxonomía de IniProt
- ^ Tuberoidobacter , en: Explorador de taxonomía NCBI
- ^ a b Brenner, Don J .; Krieg, Noel R .; Staley, James T. (26 de julio de 2005) [1984 (Williams & Wilkins)]. George M. Garrity (ed.). Las proteobacterias . Manual de Bergey de bacteriología sistemática. 2C (2ª ed.). Nueva York: Springer. pag. 1388. ISBN 978-0-387-24145-6. Biblioteca Británica no. GBA561951.
- ^ a b JP Euzéby. "Alphaproteobacteria" . Lista de nombres procariotas con posición en nomenclatura (LPSN). Archivado desde el original el 27 de enero de 2013 . Consultado el 17 de noviembre de 2011 .
- ^ Chilton MD, Drummond MH, Merio DJ, Sciaky D, Montoya AL, Gordon MP, Nester EW (1977). "Incorporación estable de ADN plasmídico en células vegetales superiores: la base molecular de la tumorigénesis de la agalla de la corona". Celular . 11 (2): 263–71. doi : 10.1016 / 0092-8674 (77) 90043-5 . PMID 890735 .
- ^ Rodríguez-Ezpeleta N, Embley TM (2012). "El grupo SAR11 de alfa-proteobacterias no está relacionado con el origen de las mitocondrias" . PLOS ONE . 7 (1): e30520. doi : 10.1371 / journal.pone.0030520 . PMC 3264578 . PMID 22291975 .
- ^ Viklund J, Ettema TJ, Andersson SG (febrero de 2012). "Reducción independiente del genoma y reclasificación filogenética del clado oceánico SAR11" . Mol Biol Evol . 29 (2): 599–615. doi : 10.1093 / molbev / msr203 . PMID 21900598 .
- ^ Viklund J, Martijn J, Ettema TJ, Andersson SG (2013). "Evidencia comparativa y filogenómica de que la alphaproteobacterium HIMB59 no es miembro del clado oceánico SAR11" . PLOS ONE . 8 (11): e78858. doi : 10.1371 / journal.pone.0078858 . PMC 3815206 . PMID 24223857 .
- ^ Georgiades K, Madoui MA, Le P, Robert C, Raoult D (2011). "El análisis filogenómico de Odyssella thessalonicensis fortalece el origen común de las mitocondrias de Rickettsiales, Pelagibacter ubique y Reclimonas americana" . PLOS ONE . 6 (9): e24857. doi : 10.1371 / journal.pone.0024857 . PMC 3177885 . PMID 21957463 .
- ^ Thrash JC, Boyd A, Huggett MJ, Grote J, Carini P, Yoder RJ, Robbertse B, Spatafora JW, Rappé MS, Giovannoni SJ (2011). "Evidencia filogenómica de un ancestro común de mitocondrias y el clado SAR11" . Sci Rep . 1 : 13. doi : 10.1038 / srep00013 . PMC 3216501 . PMID 22355532 .
- ^ Williams KP, Sobral BW, Dickerman AW (julio de 2007). "Un árbol de especies robustas para las alfaproteobacterias" . Revista de bacteriología . 189 (13): 4578–86. doi : 10.1128 / JB.00269-07 . PMC 1913456 . PMID 17483224 .
- ^ Bazylinski DA, Williams TJ, Lefèvre CT, Berg RJ, Zhang CL, Bowser SS, Dean AJ, Beveridge TJ (2012). "Magnetococcus marinus gen. Nov., Sp. Nov., Una bacteria marina magnetotáctica que representa un nuevo linaje ( Magnetococcaceae fam. Nov .; Magnetococcales ord. Nov.) En la base de Alphaproteobacteria ". Int J Syst Evol Microbiol . 63 : 801–808. doi : 10.1099 / ijs.0.038927-0 . PMID 22581902 .
- ^ Gupta RS (2005). "Firmas de proteínas distintivas de Alphaproteobacteria y sus subgrupos y un modelo para la evolución de Alpha proteobacterial". Crit Rev Microbiol . 31 (2): 135. doi : 10.1080 / 10408410590922393 . PMID 15986834 .
- ^ Gupta RS (2000). "Filogenia de proteobacterias: relaciones con otros phyla eubacterianos y eucariotas" . FEMS Microbiol. Rev . 24 (4): 367–402. doi : 10.1111 / j.1574-6976.2000.tb00547.x . PMID 10978543 .
- ^ Gupta RS; Sneath PHA (2007). "Aplicación del enfoque de compatibilidad de caracteres a datos de secuencia molecular generalizada: orden de ramificación de las subdivisiones de proteobacterias". J. Mol. Evol . 64 (1): 90–100. doi : 10.1007 / s00239-006-0082-2 . PMID 17160641 .
- ^ Sayers; et al. "Alphaproteobacteria" . Base de datos de taxonomía del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) . Consultado el 5 de junio de 2011 .
- ^ Proyecto 'El árbol vivo de todas las especies' . "Lanzamiento 106 de LTP basado en rRNA 16S (árbol completo)" (PDF) . Silva Base de datos completa de ARN ribosómico . Consultado el 17 de noviembre de 2011 .
- ^ Roger, Andrew J .; Muñoz-Gómez, Sergio A .; Kamikawa, Ryoma (1 de noviembre de 2017). "El origen y la diversificación de las mitocondrias" . Biología actual . 27 (21): R1177 – R1192. doi : 10.1016 / j.cub.2017.09.015 . ISSN 0960-9822 .
- ^ Demanèche S, Kay E, Gourbière F, Simonet P (2001). "Transformación natural de Pseudomonas fluorescens y Agrobacterium tumefaciens en suelo" . Apl. Reinar. Microbiol . 67 (6): 2617-21. doi : 10.1128 / AEM.67.6.2617-2621.2001 . PMC 92915 . PMID 11375171 .
- ^ O'Connor M, Wopat A, Hanson RS (1977). "Transformación genética en Methylobacterium organophilum " . J. Gen. Microbiol . 98 (1): 265–72. doi : 10.1099 / 00221287-98-1-265 . PMID 401866 .
- ^ Raina JL, Modi VV (1972). "Unión y transformación de desoxirribonucleados en Rhizobium jpaonicum " . J. Bacteriol . 111 (2): 356–60. PMC 251290 . PMID 4538250 .
enlaces externos
- Alphaproteobacteria en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- Página web de filogenia bacteriana (procariota): Alpha Proteobacteria.