La Thermomicrobia es un grupo de bacterias termófilas verdes sin azufre . Basado en las especies Thermomicrobium roseum (especie tipo) y Sphaerobacter thermophilus , esta clase de bacterias tiene la siguiente descripción: [1] [2]
Termomicrobia | |
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clasificación cientifica | |
Dominio: | |
Filo: | |
Clase: | Termomicrobia Garrity y & Holt, 2002 enmendar. Hugenholtz y Stackebrandt, 2004 |
Pedidos | |
Thermobaculum (género) |
La clase Thermomicrobia se subdivide en dos órdenes con nombres válidamente publicados: Thermomicrobiales Garrity y Holt 2001 y Sphaerobacterales Stackebrandt, Rainey y Ward-Rainey 1997 . Gram negativo. Bastones pleomórficos, inmóviles, que no forman esporas. No esporulante. No hay diaminoácido presente. Sin peptidoglicano en cantidad significativa. Paredes celulares proteínicas atípicas. Hiper-termófila, temperatura de crecimiento óptima a 70-75 ° C. Aeróbicos y quimioorganotróficos obligatorios. [nota 1]
Como bacterias termófilas, los miembros de esta clase se encuentran generalmente en ambientes alejados de la actividad humana. [3] Sin embargo, tienen características como un mejor crecimiento de los antibióticos y la actividad oxidante del CO, lo que los convierte en temas de investigación interesantes (por ejemplo, para la aplicación de la biotecnología).
Historia
En 1973, se aisló una cepa de bacterias termófilas rosadas de Toadstool Spring en el Parque Nacional Yellowstone, que más tarde se denominó Thermomicrobium roseum y se propuso como una nueva especie del nuevo género Thermomicrobium . [4] En ese momento, el género se clasificó en la familia Achromobacteraceae, pero se convirtió en un filo distinto en 2001. [1]
En 2004, se propuso, sobre la base de un análisis de afiliaciones genéticas, que la Thermomicrobia debería reclasificarse más correctamente como una clase perteneciente al filo Chloroflexi . La bacteria Sphaerobacter thermophilus descrita originalmente como Actinobacteria ahora se considera Thermomicrobia. [2] [5] En el mismo año, se aisló otra cepa de bacterias termófilas rosadas del Parque Nacional de Yellowstone, que se denominó Thermobaculum terrenum . [6] Un análisis posterior basado en el genoma colocó a esta especie en la clase Thermomicrobia. [7] Sin embargo, se disputa la situación actual de Thermobaculum terrenum . [8]
En 2012, se aisló una bacteria oxidante de nitritos termo-tolerante de un biorreactor, que se denominó Nitrolancetus hollandica y se propuso como una nueva especie más adelante en 2014. [9] Si bien tiene actividad oxidante de nitritos, que es única en la clase de termomicrobios , se coloca en la clase Thermomicrobia basada en la filogenia del ARNr 16s. [10]
En 2014, dos bacterias termófilas, grampositivas, con forma de varilla y que no forman esporas (cepas KI3 T y KI4 T ) aisladas de biopelículas calentadas geotérmicamente que crecen en un túmulo en el cráter del pozo Kilauea Iki en el flanco del volcán Kilauea ( Hawai'i) se propusieron como representantes de nuevas especies basadas en la filogenia del ARNr 16s. La cepa KI3 T , posteriormente denominada Thermomicrobium carboxidum , está estrechamente relacionada con Thermomicrobium roseum . La cepa KI4 T , posteriormente denominada Thermorudis peleae , se propuso como una cepa tipo del nuevo género Thermorudis . [11]
En 2015, se propuso que una cepa de bacterias termófilas WKT50.2 aislada de suelo geotérmico en Waitike (Nueva Zelanda) fuera una especie nueva, más tarde denominada Thermorudis pharmacophila . El análisis filogenético basado en ARNr 16s lo ubica dentro de la clase Thermomicrobia, tan cercano a Thermorudis peleae . [3]
Caracteristicas
Condiciones de vida
Los miembros de la clase Thermomicrobia están ampliamente distribuidos en una amplia gama de hábitats acuáticos y terrestres. Thermomicrobium roseum se encontró en aguas termales calentadas geotérmicamente, Thermorudis pharmacophila y Thermobaculum terrenum de suelos calentados, y Thermomicrobium carboxidum y Thermorudis peleae de sedimentos calentados [11] [3] [12] Además, Sphaerobacter thermophilus se encontró en lodos de alcantarillado que atravesaron tratamiento termofílico. [13] Las características comunes de sus hábitats incluyen temperaturas que oscilan entre 65 y 75 ° C y un pH de entre 6,0 y 8,0 (excepto para Nitrolancea hollandica, que crece alrededor de 40 ° C [9] ).
Metabolismo
Los miembros de la clase Thermomicrobia tienen variaciones en su metabolismo básico. Nitrolancetus hollandica tiene actividad nitrificante que utiliza NO 2 - como fuente de energía, que es única en todo el filo Chloroflexi . [10] Thermomicrobium spp. y Sphaerobacter thermophilus tienen CO oxidante constitutivo que no se encuentra en otras especies de esta clase. [14] [15] Sin embargo, las especies de esta clase comparten algunas características, que se enumeran a continuación:
- Todos los miembros, excepto Thermobaculum terrenum , no pueden utilizar algunos monosacáridos comunes (por ejemplo , glucosa , fructosa , etc.) como única fuente de carbono . [4] [10] [11] [3] Actualmente se desconocen los mecanismos detrás de esta incapacidad.
Resistencia antibiótica
Los miembros de la clase Thermomicrobia exhiben cierto nivel de resistencia contra metronidazol y / o trimetoprima , que son clínicamente relevantes para los seres humanos. [16] [17] Thermomicrobium carboxidum y Thermorudis peleae muestran resistencia contra ambos antibióticos, mientras que Sphaerobacter thermophilus muestra resistencia solo contra metronidazol . [3] Curiosamente, Thermomicrobium roseum y Thermorudis pharmacophila tienen un mayor crecimiento tanto en metronidazol como en trimetoprima , un rasgo raro incluso dentro de las bacterias resistentes a los antibióticos. [3] Los mecanismos subyacentes no están documentados en la actualidad, y se requieren más estudios sobre este tema.
Estructura de la envoltura celular
Los miembros de la clase Thermomicrobia tienen varios resultados de tinción de Gram . Se ha informado que Thermomicrobium roseum , Sphaerobacter thermophilus y Thermorudis pharmacophila son gramnegativos y tienen una estructura típica de envoltura celular diderm en capas . [1] [2] [3] Sin embargo, la composición de su envoltura celular es atípica en comparación con las bacterias Gram negativas típicas. La envoltura celular de Thermomicrobium roseum carece de una cantidad significativa de peptidoglicano, que es fundamental para las bacterias Gram negativas típicas, aunque es rica en proteínas. [1] Los lípidos de membrana de Thermomicrobium roseum son en su mayoría dioles de cadena larga en lugar de lípidos a base de glicerol que se encuentran comúnmente en las bacterias. [18] La misma característica se encontró en Sphaerobacter thermophilus y Thermorudis pharmacophila. [3] Se sugirió que la composición de lípidos a base de diol y alta proteína es responsable de la resistencia al calor de estas bacterias. [2] [19]
Mientras tanto, se informa que otros miembros de la clase Thermomicrobia son grampositivos y tienen una envoltura de células monodrem típica. [6] [10] [11] Hay algunas explicaciones posibles de la inconsistencia del resultado de la tinción de Gram dentro de la clase. Para Thermorudis pharmacophila , una posible explicación sugerida por Houghton et al. es que en realidad es una bacteria monodermo atípica , porque su envoltura celular contiene aminoácidos generalmente asociados con bacterias Gram-positivas, tiene reacción al KOH, vancomicina y ampicilina , y carece de genes responsables de la formación de diderm. [3] También se sugiere que se requieren más estudios para resolver este problema, ya que los informes inconsistentes de la estructura de la envoltura celular se encuentran para todo el phylum Chloroflexi.
Taxonomía
Thermomicrobia tiene la siguiente taxonomía: [20] [21]
Clase Thermomicrobia
- Género Thermobaculum [nota 2] [nota 3] [6]
- Thermobaculum terrenum [nota 2] [nota 3] [6]
- Género Thermorudis [11]
- Thermorudis peleae [11]
- Thermorudis pharmacophila [3]
- Orden Thermomicrobiales
- Familia Thermomicrobiaceae
- Género Thermomicrobium [4]
- Thermomicrobium roseum [4]
- Thermomicrobium carboxidum [11]
- Género Thermomicrobium [4]
- Familia Thermomicrobiaceae
- Orden Sphaerobacterales
- Familia Sphaerobacteraceae
- Género Sphaerobacter [13]
- Sphaerobacter thermophilus [13]
- Género Nitrolancea [nota 2] [10]
- Nitrolancea hollandica [nota 2] [10]
- Género Sphaerobacter [13]
- Familia Sphaerobacteraceae
Notas
- ^ La descripción anterior no tiene en cuenta las especies recién descubiertas después de 2004.
- ^ a b c d Cepa encontrada en el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) pero no tiene ningún estatus con el Código Bacteriológico (1990 y revisión posterior) como se detalla en la Lista de nombres de procariotas con estatus en la nomenclatura (LPSN) como resultado de siguientes razones:
- No hay cultivo puro aislado o disponible para procariotas.
- No publicado válidamente porque la publicación efectiva solo documenta el depósito de la cepa tipo en una única colección de cultivos reconocida.
- No aprobado y publicado por la Revista Internacional de Bacteriología Sistemática o la Revista Internacional de Microbiología Sistemática y Evolutiva (IJSB / IJSEM).
- ^ a b A partir del 16 de septiembre de 2018, esta cepa se había movido de "Thermomicrobia" al "grupo de Terrabacteria no clasificado" en la base de datos del NCBI.
Referencias
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- ^ Ver el NCBI"Thermomicrobia (clase)" . Datos extraídos del "Navegador de taxonomía NCBI" . Centro Nacional de Información Biotecnológica . Consultado el 17 de septiembre de 2018 .