プロテオバクテリアは原核生物の中で細菌門、大規模複雑かつ多様です。約384属と1,300種のグラム陰性菌で構成され、細胞壁は主にリポ多糖で構成されています。
ヒトでは、腸や糞に加えて、皮膚、口腔、舌、膣道にもプロテオバクテリアが存在します。プロテオバクテリアは、人間の腸内細菌叢で最も豊富な門の1つです。
大腸菌(ガンマプロテオバクテリア)のグループ。Eric Erbeによる写真、USDA、ARS、EMUの両方のChristopher Pooleyによるデジタルカラー化。、ウィキメディア・コモンズ経由
この門の細菌の通常の割合が他の細菌(バクテロイデスおよびファーミキューテス)と比較して増加しているのは、主に炎症性の表現型を伴う腸および腸管外の疾患に関連しています。
プロテオバクテリアには、アルファプロテオバクテリアクラスに属するブルセラ属およびリケッチア属、ベータプロテオバクテリアクラスに属するボルデテラおよびナイセリア属、ガンマプロテオバクテリアクラスに属するエシェリヒア属、シゲラ属、サルモネラ属およびエルシニア属、そして最後に、イプシロンプロテオバクテリア。
病原体に加えて、プロテオバクテリア門には、ブフネラ属、ブロックマンニア属、ハミルトネラ属、リアシア属、ソダリス属、ウィグルスワージア属など、昆虫の絶対共生生物などの共生種が含まれます。
最近の研究では、共生プロテオバクテリアはほとんどの場合寄生祖先から進化しており、これは細菌の共生主義者がしばしば病原体から進化するというパラダイムと一致しています。
特徴
この門の細菌は形態学的、生理学的、生態学的に多様です。その名前は、古代ギリシャの海の神、プロテウスに由来します。プロテウスは、この分類群に集まる細菌の非常に多様な形態を暗示して、多くの異なる形態をとる能力がありました。
細胞は桿菌または球菌の形で、プロステカの有無にかかわらず、鞭毛の有無にかかわらず、いくつかの種だけが子実体を形成できます。それらは、栄養的に光栄養性、従属栄養性、および化学合成栄養性であり得る。
亜人
16S rRNA遺伝子の系統解析に基づいて、プロテオバクテリア門は6つのクラスに分けられます:アルファプロテオバクテリア、ベータプロテオバクテリア、ガンマプロテオバクテリア、デルタプロテオバクテリア、イプシロンプロテオバクテリア、ゼータプロテオバクテリア。
ベータプロテオバクテリアと傍系統であるガンマプロテオバクテリアを除いて、すべてのクラスは単系統です。
アルファプロテオバクテリア
Alphaproteobacteriaクラスには、13桁の細菌が含まれます。彼らは、ストーカー、星空、スパイラルなどのさまざまな形態を採用できます。それらは茎と芽を形成することもでき、それによりそれらの表面対体積比を増加させ、栄養素の少ない環境で生き残ることを可能にします。
アルファプロテオバクテリアは、光合成、窒素固定、アンモニア酸化、およびメチロトローフィなどの多様な代謝戦略を示します。最も豊富な海洋細胞生物がこのグループに含まれます。
この種の細菌の多くの種は、植物または植物または動物の病原体の相互主義者として細胞内生活様式を採用する傾向があります。たとえば、リゾビムは、植物の種の根や一般的な蚊の寄生虫であるウォルバキアと一緒に形成されます。
アルファプロテオバクテリアは、ミトコンドリア、リケッチアレスを引き起こした祖先のグループにも関連付けられています。リケッチアなどの他の属は病原体です。
ベータプロテオバクテリア
ベータプロテオバクテリアは、さまざまな形と代謝を示す14の細菌の注文によって形成されます。彼らは厳格なまたは通性好気性にすることができます。
アンモニアの酸化剤であるNitrosomonas属など、一部の種は化学独立栄養性である可能性があります。その他は、光をエネルギー源として使用するRhodocyclusやRubrivivaxなどの光合成生物です。
ベータプロテオバクテリアは、アンモニウムの酸化を通じて窒素固定に関与し、植物生理学において非常に重要な化合物である亜硝酸塩を生成します。
ナイセリア科(淋病と髄膜炎を引き起こす)、夜明けの植物病原菌(トマト、ジャガイモ)、およびバークホルデリアグルーマなど、このグループ内の他の種が病原性である可能性があります。稲作。
Deltaproteobacteria
Deltaproteobacteriaグループ7桁のグラム陰性菌。それらは嫌気性であり、湖、沼、海底の堆積物で一般的に分離されています。それらは硫酸塩還元剤であり、自然の硫黄循環に参加しています。
このクラスには、Bdellovibrio属やMyxococcus属など、他の細菌に先立つ細菌が含まれます。粘液細菌は胞子を放出し、食品が限られた環境では多細胞子実体に集まります。これらはバクテリアの最も複雑なグループを構成します
イプシロンプロテオバクテリア
イプシロンプロテオバクテリアには、グラム陰性菌が1オーダーしか含まれていません。それらは薄いらせん状または湾曲した棒のような形をしています。一部の種は動物の消化管の共生生物であり、他の種は胃の寄生虫(ヘリコバクター属)または十二指腸(カンピロバクター属)です。
このグループの細菌は、深海熱水噴出孔などの微好気性環境または嫌気性環境に生息しています。それらは、硝酸塩または酸素の還元と相まって、還元された硫黄または水素の酸化からエネルギーを得るので、化学分解性です。その他は独立栄養性で、バイオマス内の二酸化炭素を固定するために逆クレブスサイクルを使用します。
病原性
プロテオバクテリアは種の数が最も多く、最も複雑で多様な細菌の門なので、多種多様な病原体が含まれます。
大腸菌
これらの細菌は感染した動物の糞中に排泄され、環境内で最大3日間生存できます。
大腸菌は、生食物または汚染された水を摂取し、腸細胞に付着し、罹患した人々に下痢を引き起こすことにより、糞便-経口経路を通じて新しい宿主にコロニーを形成します。
糞便細菌は尿道にコロニーを形成し、尿路を通って男性の膀胱および腎臓または前立腺に広がり、尿路感染症を引き起こします。
K1と呼ばれる莢膜抗原を含む大腸菌の特定の株が、汚染された母親の膣を通して新生児の腸に定着すると、菌血症が発生し、新生児髄膜炎を引き起こします。
まれなケースでは、毒性の強い株が溶血性尿毒症症候群、腹膜炎、乳房炎、敗血症、および肺炎の原因でもあります。
サルモネラ
S. entericaが新しい宿主に入ると、リンパ組織を介して感染サイクルが始まります。細菌は回腸の腸上皮細胞とM細胞に付着し、細胞骨格の再配置を誘導して表面に大きなうねりの形成を引き起こし、非選択的なエンドサイトーシスを可能にします。 。
同様に、サルモネラはM細胞を破壊し、活性化マクロファージでアポトーシスを誘導し、非活性化マクロファージで食作用を誘発する細胞毒性効果を生み出します。
ヒトでは、S。entericaは2つの病気を引き起こす可能性があります。entericaパラチフス血清型または他の血清型によって引き起こされるサルモネラ症。
ビブリオ
ほとんどのビブリオ感染症は胃腸炎に関連していますが、開いた傷に感染して敗血症を引き起こすこともあります。これらの細菌は海洋動物によって運ばれることがあり、それらの摂取は人間に致命的な感染を引き起こします。
Y.コレラ(コレラの原因物質)は通常、汚染された水によって拡散します。V. parahaemolyticusやV. vulnificusなどの他の病原種は、一般に調理不足の貝の消費に関連する汚染された食品によって伝染します。
V. vulnificusの発生は致命的であり、一般的に暑い気候で発生します。ハリケーンカトリーナの後、ニューオーリンズで、この種の発生が発生しました。
ヘリコバクター
いくつかのヘリコバクター種は、哺乳類および一部の鳥の上部消化管および肝臓に住んでいます。これらの細菌のいくつかの株は人間に病原性であり、消化性潰瘍、慢性胃炎、十二指腸炎、および胃癌と強く関連しています。
ヘリコバクター属の種は哺乳類の胃で繁殖し、大量のウレアーゼを生成します。これにより、ローカルでpHが2から6または7に上昇し、より適合する培地になります。
Y. pyloriは、人間の人口の最大50%に感染します。それは粘液、上皮の内面、そして時には胃の上皮細胞内に見られます。
H. pyloriによる胃のコロニー形成は、感染部位の胃の内壁の炎症である慢性胃炎を引き起こします。
エルシニア
Yersinia属には11種が含まれ、そのうちのY. pestis、Y。pseudotuberculosis、およびY. enterocoliticaの特定の株のみが、ヒトおよび一部の温血動物に病原性の重要性を持っています。
Y. pestisは、肺ペスト、敗血症、腺ペストの原因物質です。ペストの種類は、感染したノミの咬傷(腺ペストおよび敗血症性ペスト)による感染か、咳、嘔吐、くしゃみによる人から人への感染の形態によって異なります。 (肺または肺ペスト)。
肺ペストは、細菌が肺に感染したときに発生します。腺ペストは、細菌がノミの咬傷から皮膚を通って体内に入り、リンパ管を通ってリンパ節に移動し、炎症を引き起こしたときに発生します。最後に、感染したノミの咬傷後、血液感染が原因で敗血症ペストが発生します
Y. pseudotuberculosisは、感染した動物との接触によって、または汚染された食物と水を消費することによって獲得されます。それは、結核に似た、緋色熱と呼ばれるリンパ節に影響を与える病気の原因です。脾臓、肝臓、リンパ節に限局性の組織壊死、肉芽腫を引き起こす可能性があります。
Y. enterocoliticaの感染は、一般的に調理不足の豚肉の摂取、または汚染された水、肉、牛乳から発生します。急性感染症は一般に、自己限定的な腸内結腸炎またはヒトの末期回腸炎および腺炎を引き起こします。症状には、虫垂炎またはサルモネラ症または赤痢と同様に、水様または血性の下痢と発熱があります。
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