Das Proteobakterien Sie sind das umfangreichste, komplexeste und vielfältigste Phylum von Bakterien unter prokaryotischen Organismen. Es umfasst rund 384 Gattungen und 1.300 Arten von gramnegativen Bakterien mit einer Zellwand, die hauptsächlich aus Lipopolysacchariden besteht..
Beim Menschen sind neben Darm und Kot auch Proteobakterien auf Haut, Mundhöhle, Zunge und Vaginaltrakt vorhanden. Proteobakterien sind eine der am häufigsten vorkommenden Phyla in der menschlichen Darmmikrobiota.
Die Zunahme der normalen Anteile von Bakterien dieses Stammes im Vergleich zu anderen (Bacteroidetes und Firmicutes) ist mit Darm- und extraintestinalen Erkrankungen verbunden, hauptsächlich mit einem entzündlichen Phänotyp..
Proteobakterien umfassen eine Vielzahl von Krankheitserregern wie die Gattungen Brucella Y. Rickettsia Zugehörigkeit zur Klasse Alphaproteobakterien, Bordetella Y. Neisseria der Klasse Betaproteobakterien, Escherichia, Shigella, Salmonellen Y. Yersinia der Gammaproteobakterienklasse und schließlich, Helicobacter der Klasse Epsilonproteobakterien.
Neben Krankheitserregern gehören zu den Phylum-Proteobakterien auch wechselseitige Arten wie obligate Endosymbionten von Insekten, einschließlich der Gattungen Buchnera, Blochmannia, Hamiltonella, Riesia, Sodalis Y. Wigglesworthia.
Jüngste Studien haben ergeben, dass sich symbiotische Proteobakterien in den meisten Fällen aus parasitären Vorfahren entwickelt haben, was mit dem Paradigma übereinstimmt, dass sich bakterielle Mutualisten häufig aus Krankheitserregern entwickeln..
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Die Bakterien dieses Stammes sind morphologisch, physiologisch und ökologisch vielfältig. Sein Name leitet sich vom antiken griechischen Gott des Meeres ab Proteus, die die Fähigkeit hatten, viele verschiedene Formen anzunehmen, was auf die große Vielfalt der Formen der in diesen Taxa gesammelten Bakterien anspielt.
Die Zellen können in Form von Bazillen oder Kokken vorliegen, mit oder ohne Prosteca, gegeißelt oder nicht, und nur einige Arten können Fruchtkörper bilden. Sie können ernährungsphysiologisch, heterotrop und chemolithotroph sein.
Basierend auf der phylogenetischen Analyse des 16S-rRNA-Gens wird das Proteobakterien-Phylum in 6 Klassen unterteilt: Alphaproteobakterien, Betaproteobakterien, Gammaproteobakterien, Deltaproteobakterien, Epsilonproteobakterien und Zetaproteobakterien.
Alle Klassen sind monophyletisch, mit Ausnahme der Gammaproteobakterien, die mit den Betaproteobakterien paraphyletisch sind.
Die Klasse der Alphaproteobakterien umfasst 13 Ordnungen von Bakterien. Sie können verschiedene Morphologien wie gestielt, sternenklar und spiralförmig annehmen. Sie können auch Stängel und Knospen bilden, wodurch sie ihr Verhältnis von Oberfläche zu Volumen erhöhen und in Umgebungen mit wenigen Nährstoffen überleben können..
Alphaproteobakterien weisen eine große Vielfalt von Stoffwechselstrategien auf, wie z. B. Photosynthese, Stickstofffixierung, Ammoniakoxidation und Methylotrophie. Die am häufigsten vorkommenden marinen Zellorganismen gehören zu dieser Gruppe..
Viele Arten dieser Bakterienklasse neigen dazu, einen intrazellulären Lebensstil als Mutualisten von Pflanzen oder Krankheitserregern von Pflanzen oder Tieren anzunehmen, wie z Rhizobim, dass es sich mit den Wurzeln einiger Pflanzenarten bildet oder Wolbachia, gewöhnlicher Mückenparasit.
Alphaproteobakterien wurden auch mit der Ahnengruppe in Verbindung gebracht, aus der Mitochondrien hervorgingen Rickettsiales. Andere Genres wie Rickettsia, Sie sind Krankheitserreger.
Betaproteobakterien bestehen aus 14 Ordnungen von Bakterien, die eine Vielfalt von Formen und Metabolismen aufweisen. Sie können streng oder fakultativ aerob sein.
Einige Arten können chemoautotrop sein, wie beispielsweise die Gattung Nitrosomonas, Das ist Ammoniakoxidationsmittel. Andere sind wie phototrophe Rhodocyclus Y. Rubrivivax, die Licht als Energiequelle nutzen.
Betaproteobakterien greifen durch Ammoniumoxidation in die Stickstofffixierung ein und produzieren Nitrit, eine sehr wichtige Verbindung in der Pflanzenphysiologie..
Andere Arten können innerhalb dieser Gruppe pathogen sein, wie die Neisseriaceae (die Gonorrhoe und Meningitis verursachen) Ralstonia, ein Pflanzenpathogen des Nachtschattens (Tomate, Kartoffel) und des Burkholderia glumae, das schädigt die Rispe beim Reisanbau.
Deltaproteobakterien Gruppe 7 Ordnungen von gramnegativen Bakterien. Sie sind anaerob und werden üblicherweise in Sedimenten von Seen, Sümpfen und Meeresböden isoliert. Sie sind Sulfatreduzierer und nehmen am natürlichen Schwefelkreislauf teil.
Diese Klasse umfasst Bakterien, die älter sind als andere Bakterien, wie z. B. Arten der Gattungen Bdellovibrio und Myxococcus. Myxobakterien emittieren Sporen und Gruppen in mehrzelligen Fruchtkörpern in Umgebungen mit begrenzter Nahrung. Diese bilden die komplexeste Gruppe von Bakterien
Die Epsilonproteobakterien umfassen nur eine Ordnung von gramnegativen Bakterien. Sie sind wie dünne spiralförmige oder gebogene Stangen geformt. Einige Arten sind Symbionten des Verdauungstrakts von Tieren, andere sind Parasiten des Magens (Helicobacter spp.) oder der Zwölffingerdarm (Campylobacter spp.).
Bakterien in dieser Gruppe leben in mikroaerophilen oder anaeroben Umgebungen wie hydrothermalen Tiefseequellen. Sie sind chemolithotroph, weil sie ihre Energie aus der Oxidation von reduziertem Schwefel oder Wasserstoff erhalten, die an die Reduktion von Nitrat oder Sauerstoff gekoppelt ist. Andere sind autotrop und verwenden den umgekehrten Krebszyklus, um Kohlendioxid in Biomasse zu fixieren..
Da Proteobakterien das Phylum von Bakterien mit der größten Anzahl von Arten und den komplexesten und vielfältigsten sind, umfasst es eine Vielzahl von Krankheitserregern.
Diese Bakterien werden im Kot infizierter Tiere ausgeschieden und können bis zu drei Tage in der Umwelt überleben..
E coli kolonisiert einen neuen Wirt über den fäkal-oralen Weg, durch Aufnahme von Rohkost oder kontaminiertem Wasser, Anhaften an Darmzellen und Durchfall bei Betroffenen.
Fäkale Bakterien können die Harnröhre besiedeln und sich bei Männern über die Harnwege auf die Blase und die Nieren oder die Prostata ausbreiten, was zu einer Harnwegsinfektion führt..
Wenn ein bestimmter Stamm von E coli, Mit einem Kapselantigen namens K1 besiedelt es den Darm des Neugeborenen. Durch die Vagina der kontaminierten Mutter tritt eine Bakteriämie auf, die zu einer Meningitis bei Neugeborenen führt.
In selteneren Fällen sind virulente Stämme auch für das hämolytisch-urämische Syndrom, Peritonitis, Mastitis, Septikämie und Lungenentzündung verantwortlich..
Einmal S. enterica es tritt in einen neuen Wirt ein und beginnt seinen Infektionszyklus durch lymphoides Gewebe. Die Bakterien haften an den Darmepithelzellen des Ileums und der M-Zellen und induzieren in ihnen eine Umlagerung ihres Zytoskeletts, die die Bildung großer Wellen auf der Oberfläche auslöst und eine nicht-selektive Endozytose ermöglicht, für die die Bakterien in die Zelle gelangen können.
gleichfalls, Salmonellen erzeugt zytotoxische Wirkungen, die M-Zellen zerstören und bei aktivierten Makrophagen Apoptose und bei nicht aktivierten Makrophagen Phagozytose induzieren, für die sie zur Leber und Milz transportiert werden, wo sie sich vermehren.
In Menschen S. enterica kann zwei Krankheiten verursachen: Typhus, verursacht durch S. enterica sub. enterisch Paratyphi-Serotypen oder Salmonellose durch andere Serotypen.
Die meisten Infektionen durch Vibrio Sie sind mit Gastroenteritis verbunden, können aber auch offene Wunden infizieren und eine Septikämie verursachen. Diese Bakterien können von Meerestieren getragen werden und ihre Aufnahme verursacht beim Menschen tödliche Infektionen..
Y. Cholerae (der Erreger der Cholera) wird normalerweise durch kontaminiertes Wasser übertragen. Andere pathogene Arten wie V. parahaemolyticus Y. V. vulnificus werden durch kontaminierte Lebensmittel übertragen, die normalerweise mit dem Verzehr von nicht gekochten Schalentieren verbunden sind.
Sprossen V. vulnificus Sie sind tödlich und treten häufig in heißen Klimazonen auf. Nach dem Hurrikan Katrina in New Orleans kam es zu einem Ausbruch dieser Art.
Einige Arten von Helicobacter Sie leben im oberen Magen-Darm-Trakt und in der Leber von Säugetieren und einigen Vögeln. Einige Stämme dieser Bakterien sind für den Menschen pathogen und stark mit Magengeschwüren, chronischer Gastritis, Duodenitis und Magenkrebs assoziiert..
Die Art der Gattung Helicobacter kann im Magen eines Säugetiers gedeihen und große Mengen an Urease produzieren, wodurch der pH-Wert lokal von 2 auf 6 oder 7 erhöht wird, was es zu einem kompatibleren Medium macht.
Y. pylori, infiziert bis zu 50% der menschlichen Bevölkerung. Es befindet sich im Schleim, auf der inneren Oberfläche des Epithels und gelegentlich in den Epithelzellen des Magens.
Besiedlung des Magens durch H. pylori kann zu chronischer Gastritis führen, einer Entzündung der Magenschleimhaut an der Infektionsstelle.
Das Geschlecht Yersinia umfasst 11 Arten, von denen nur Y. Pestis, Y. Pseudotuberkulose und bestimmte Stämme von Y. enterocolitica sind für Menschen und einige warmblütige Tiere von pathogener Bedeutung.
Y. Pestis Es ist der Erreger der Lungen-, Septikämie- und Beulenpest. Die Art der Pest hängt von der Form der Infektion ab, entweder durch den Stich infizierter Flöhe (Beulenpest und septikämische Pest) oder von Person zu Person durch Husten, Erbrechen und Niesen, wenn die Krankheit zur Lungenform fortgeschritten ist (Lungen- oder Lungenpest).
Eine Lungenpest tritt auf, wenn Bakterien die Lunge infizieren, während eine Beulenpest auftritt, wenn Bakterien durch einen Flohbiss durch die Haut in den Körper eindringen und durch die Lymphgefäße zu einem Lymphknoten wandern und Entzündungen verursachen. Schließlich tritt eine septikämische Pest aufgrund einer Blutinfektion nach dem Biss infizierter Flöhe auf
Y. Pseudotuberkulose Es wird durch Kontakt mit infizierten Tieren oder durch den Verzehr von kontaminierten Nahrungsmitteln und Wasser erworben. Es ist die Ursache einer tuberkuloseähnlichen Krankheit namens Scharlach, die die Lymphknoten betrifft. Kann lokalisierte Gewebenekrose, Granulome in Milz, Leber und Lymphknoten verursachen.
Infektionen durch Y. enterocolitica Sie entstehen im Allgemeinen durch den Verzehr von nicht gekochtem Schweinefleisch oder durch kontaminiertes Wasser, Fleisch oder Milch. Akute Infektionen führen beim Menschen im Allgemeinen zu einer selbstlimitierenden Enterokolitis oder terminalen Ileitis und Adenitis. Zu den Symptomen können wässriger oder blutiger Durchfall und Fieber gehören, ähnlich wie bei Blinddarmentzündung oder Salmonellose oder Shigellose.
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