Спирохета
Тип бактерий

Спирохеты
Treponema pallidum — спирохета, вызывающая сифилис.
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Бактерии
Тип:Spirochaetota
Гаррити и Холт 2021 [3]
Сорт:Spirochaetia
Paster 2020 [1] : 471–563  [2]
Заказы
Синонимы
  • Спирохеты:
    • «Протозообактерии» Прево, 1958 г.
    • «Спирохеты» Кавалер-Смит 2002
    • «Spirochaetaeota» Oren et al. 2015 год
    • «Спирохеты» Гаррити и Холт 2001
    • «Spirochaetota» Уитман и др. 2018
  • Спирохетии:
    • Спирохеты Кавальер-Смит 2002
    • «Спирохетия» Кавалер-Смит 2020
    • «Лептоспирия» Кавалер-Смит 2020
Поперечный разрез клетки спирохеты
Компоненты эндофлагеллы. Условные обозначения: Рис. 1: Поперечное сечение типичной клетки спирохеты, показывающее эндофлагеллу, расположенную в периплазме между внутренней цитоплазматической мембраной и внешней мембраной. Периплазма, состоящая из гелеобразной матрицы, обеспечивает полустабильную среду для закрепления эндофлагеллы во время вращения. Аксиальная нить, обозначенная красным, состоит из пучков эндофлагеллы.
Рис. 2: Боковой вид клетки спирохеты, показывающий две аксиальные нити в противоположном движении. Одна аксиальная нить вращается по часовой стрелке; соседняя аксиальная нить вращается против часовой стрелки. Вращение эндофлагеллы создает кручение и приводит в движение штопорное вращение клетки.
Рис. 3: Расширенный вид клеточных мембран, которые окружают эндофлагеллу. Как внутренняя, так и внешняя мембрана содержат фосфолипидный бислой с неполярными цепями жирных кислот внутри полярных фосфорных головок. Пептидогликан, клеточная стенка, обеспечивает структуру в бактериальных микроорганизмах. Осевые нити превосходят пептидогликан.

Спирохета ( / ˈ s p aɪ r oʊ ˌ k iː t / ) [4] или спирохета является членом типа Spirochaetota (также называемого Spirochaetes [5] / ˌ s p aɪ r oʊ ˈ k iː t iː z / ) , который содержит отличительные дидермальные (двухмембранные) грамотрицательные бактерии , большинство из которых имеют длинные, спирально закрученные (штопообразные или спиральные, отсюда и название) клетки. [6] Спирохеты по своей природе хемогетеротрофны , их длина составляет от 3 до 500 мкм, а диаметр — от 0,09 до не менее 3 мкм. [7]

Спирохеты отличаются от других типов бактерий расположением их жгутиков , называемых эндофлагеллами , или периплазматическими жгутиками , которые иногда называют аксиальными нитями . [8] [9] Эндофлагеллы закреплены на каждом конце (полюсе) бактерии в периплазматическом пространстве (между внутренней и внешней мембранами), где они выступают назад, чтобы увеличить длину клетки. [10] Они вызывают скручивающее движение, которое позволяет спирохете двигаться. При размножении спирохета подвергается бесполому поперечному бинарному делению . Большинство спирохет являются свободноживущими и анаэробными , но есть многочисленные исключения. Бактерии-спирохеты разнообразны по своей патогенной способности и экологическим нишам , которые они занимают, а также по молекулярным характеристикам, включая содержание гуанина-цитозина и размер генома . [11] [12]

Патогенность

Многие организмы в пределах типа Spirochaetota вызывают распространенные заболевания. Патогенные члены этого типа включают в себя следующее:

Сальварсан , первый частично органический синтетический антимикробный препарат в истории медицины, был эффективен против спирохет и в основном использовался для лечения сифилиса . Кроме того, известно, что оральные спирохеты играют важную роль в патогенезе заболеваний пародонта у человека . [17]

Таксономия и молекулярные сигнатуры

В настоящее время класс состоит из 14 валидно названных родов в 4 порядках и 5 семействах. [18] [19] [20] Порядки Brachyspirales , Brevinematales и Leptospirales содержат по одному семейству, Brachyspiraceae , Brevinemataceae и Leptospiraceae соответственно. Порядок Spirochaetales включает два семейства, Spirochaetaceae и Borreliaceae . Молекулярные маркеры в форме консервативных сигнатурных инделей (CSI) и CSP были обнаружены специфичными для каждого из порядков, за исключением Brevinimetales , что обеспечивает надежное средство для разграничения этих клад друг от друга в пределах разнообразного типа. [19] Дополнительные CSI были обнаружены исключительно общими для каждого семейства в пределах Spirochaetales . Эти молекулярные маркеры согласуются с наблюдаемым разветвлением филогенетического дерева двух монофилетических клад в пределах порядка Spirochaetales . [19] Также были обнаружены CSI, которые дополнительно дифференцируют таксономические группы в пределах семейства Borreliaceae , которые дополнительно очерчивают эволюционные отношения, которые соответствуют физическим характеристикам, таким как патогенность (а именно, Borrelia emend. Borreliella gen. nov.). [21] Однако это исследование подверглось критике, и другие исследования, использующие другие подходы, не поддерживают предлагаемое разделение. [22] Новая система наименования для болезни Лайма и возвратного тифа Borrelia не была принята в научной литературе. [22]

Также было обнаружено, что CSI является исключительно общим для всех видов Spirochaetota. [19] Эта CSI представляет собой вставку из 3 аминокислот в белке стержня базального тела жгутика FlgC, который является важной частью уникальной эндофлагеллярной структуры, общей для видов Spirochaetota. [23] Учитывая, что CSI является исключительно общим для членов этого типа, было высказано предположение, что она может быть связана с характерными свойствами жгутика, наблюдаемыми среди видов Spirochaetota. [19] [23]

Исторически все семейства, принадлежащие к типу Spirochaetota, были отнесены к одному отряду, Spirochaetales . [11] [12] Однако современный таксономический взгляд больше соответствует точным эволюционным связям. Распределение CSI указывает на общее происхождение в пределах клады, для которой оно специфично. Таким образом, оно функционирует как синапоморфная характеристика, так что распределение различных CSI предоставляет средства для идентификации различных отрядов и семейств в пределах типа и, таким образом, оправдывает филогенетические подразделения. [19]

Филогения

LTP на основе 16S рРНК _10_2024 [24] [25] [26]120 маркерных белков на основе GTDB 09-RS220 [27] [28] [29]
Бревинематия
Brevinematales
Brevinemataceae

Бревинема

Термоспировые

Термоспира

Спирохетия
"Exilispirales"
"Exilispiraceae"

Эксилиспира

Брахиспиральные
Спирохеты
Сферохетовые

Плеоморфохеты

Буллифекс

Сферохеты

Прямокрылые

Ректинема

Breznakiellaceae

Грацилинема

Зуелзера

Брезнакиелла

Трепонема примитивная

Helmutkoenigia

Лидбеттера

Трепонемовые

Brucepastera

Теретинема

Трепонема

Виды трепонемы -группа 2

Мариспирохетовые

Мариспирохета

Sediminispirochaetaceae

Седиминиспирохета

Спирохета термофильная

Salinispiraceae

Спирохета желтая

Salinispira

Спирохетовые

Спирохеты

Щелочноспирохетовые

Спирохета галофила

Щелочноспирохета

Спирохета оранжевая

Спирохетовые 2

Спирохета целлобиосифила

Oceanispirochaeta

Тиоспирохеты

Видовая группа Spirochaeta 2

"Энтомоспировые"

Энтомоспира

Боррелиевые

Боррелия

Боррелиелла

«Лептоспиры»
Лептоспирия
Turneriellales
Turnerellaceae

Турнериелла

Лептоспиральные
Лептонематовые

Лептонема

Leptospiraceae

Лептоспира

"Эуспирохеты"
Бревинематия
Brevinematales
Brevinemataceae

Бревинема

Термоспировые

Термоспира

Брахиспирия
"Эксилиспирия"
"Exilispirales"
"Exilispiraceae"

Эксилиспира

Спирохетия
Боррелиевые
"Энтомоспиралес"
"Энтомоспировые"

Энтомоспира

DSM‑17781
DSM‑17781

Спирохета целлобиосифила

Spirochaetales_E
"Тиоспирохетовые"

Тиоспирохеты

ДСМ‑2461

Видовая группа Spirochaeta 2

Spirochaetaceae_B

Oceanispirochaeta

Спирохетовые_A
Spirochaetaceae_A

Спирохета термофильная

"Салиниспиралес"
"Салиниспировые"

Спирохета желтая

Salinispira

ДСМ‑8902

Спирохета африканская

"Щелочехвостые"

Щелочноспирохета

"Мариспирохетовые"
Мариспирохетовые

Мариспирохета

"Седиминиспирохеты"
Sediminispirochaetaceae

Седиминиспирохета

Сферохетовые
Сферохетовые

Парасферохеты

Сферохеты

Буллифекс

" Ок. Орнитоспирохета"

Трепонемовые
Прямокрылые

Ректинема

Breznakiellaceae

Грацилинема

Брезнакиелла

Трепонемовые

" Ca. Галлитрепонема"

Виды трепонемы -группа 2

Brucepastera

Теретинема

" Ca. Авитрепонема"

Трепонема

Таксономия

Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих постоянное место в номенклатуре (LPSN) [30] и Национальном центре биотехнологической информации (NCBI). [31]

  • Тип Spirochaetota Гаррити и Холт 2021
    • Род ?" Spirosymplokos " Guerrero et al. 1993 год
    • Класс Leptospiria Chuvochina et al. 2024
      • Отряд Turneriellales Chuvochina et al. 2024
        • Семейство Turneriellaceae Чувочина и др. 2024
          • Род Turneriella Levett et al. 2005 г.
      • Отряд Leptospirales Гупта и др. 2014
        • Семейство Leptonemataceae Чувочина и др. 2024
          • Род Leptonema Hovind-Hougen 1983.
        • Семейство Leptospiraceae Hovind-Hougen 1979.
    • Класс Brachyspiria Chuvochina и др. 2024
      • Порядок Brachyspirales corrig. Гупта и др. 2014
        • Семейство Brachyspiraceae Пастер 2012
          • Род ?" Ca. Maribrachyspira" Matsuyama et al. 2017 год
          • Род Brachyspira Hovind-Hougen et al. 1982 нон Фолиелла нон Пфайффер 1855
    • Класс Brevinematia Chuvochina et al. 2024 год
      • Отряд Brevinematales Gupta et al. 2014 год
        • Семейство «Longinemataceae» Карначук и др. 2021 год
          • Род « Longinema » корриг. Карначук и др. 2021 год
        • Семейство Brevinemataceae Paster 2012
        • Семейство Thermospiraceae Бен Али Гам и др. 2023
          • Род Thermospira Ben Ali Gam et al. 2023 год
    • Класс Спирохетия Пастер 2020
      • Отряд Spirochaetales Buchanan 1917
        • Семейство "Pillotinaceae" Маргулис и Хинкль 1992
          • Род? Пиллотина Олланд и Гарагозлу 1967 ex Bermudes et al. 1988 год
        • Семейство Spirochaetaceae Swellengrebel 1907 ["Thiospirochaetaceae" Паллен, Родригес-Р и Алихан 2022 ]
          • Род?" Ca. Allospironema" Paster & Dewhirst 2000.
          • Род?" Canaleparolina " Wier, Ashen & Margulis 2000.
          • Род? Кливландина Бермудес и др. 1988 год
          • Род? Diplocalyx Gharagozlou 1968 ex Bermudes et al. 1988 г., не Ричард, 1850 г., не Пресль, 1845 г.
          • Род « Candidatus Haliotispira» Шарма и др. 2024 год
          • Род? Холландина К и др. 1978 г. ранее Бермудес и др. 1988 г., не Хейнс, 1956 г.
          • Род « Mobilifilum » Margulis et al. 1990 год
          • Род Oceanispirochaeta Субхаш и Ли 2017б
          • Род ? Spirochaeta Ehrenberg 1835 см. Pikuta et al. 2009, не Turczaninow 1851
          • Род?" Candidatus Thalassospirochaeta" Pragya et al. 2024 год
          • Род Thiospirochaeta Dubinina et al. 2020 год
        • Семейство Alkalispirochaetceae Чувочина и др. 2024
          • Род Alkalispirochaeta Sravanthi et al. 2016 год
        • Семейство Salinispiraceae Чувочина и др. 2024
          • Род Salinispira Ben Hania et al. 2015 год
      • Орден " Exilispirales " Паллен, Родригес-Р и Алихан 2022 г.
        • Семейство Exilispiraceae Паллен, Родригес-Р и Алихан, 2022 г.
          • Род Exilispira Imachi et al. 2008 год
      • Отряд Borreliales Chuvochina et al. 2024 год
        • Семейство Borreliaceae Гупта и др. 2014
          • Род Borrelia Swellengrebel 1907 (возвратный тиф Borrelia, боррелии, связанные с рептилиями и ехиднами)
          • Род Borreliella Adeolu & Gupta 2015 (болезнь Лайма Borrelia).
          • Род ? Cristispira Gross 1910
      • Орден " Entomospirales " Паллен, Родригес-Р и Алихан 2022 г.
        • Семейство "Entomospiraceae" Паллен, Родригес-Р и Алихан, 2022 г.
          • Род Entomospira Grana-Miraglia et al. 2024 г., не Эндерляйн 1917 г.
      • Орден " Marispirochaetales " Паллен, Родригес-Р и Алихан 2022 г.
        • Семейство Marispirochaetaceae Чувочина и др. 2024
          • Род Marispirochaeta Shivani et al. 2017 год
      • Орден " Sediminispirochaetales " Паллен, Родригес-Р и Алихан 2022 г.
        • Семейство Sediminispirochaetaceae Chuvochina et al. 2024 год
          • Род Sediminispirochaeta Shivani et al. 2016 год
      • Отряд Sphaerochaetales Chuvochina et al. 2024 год
        • Семейство Sphaerochaetaceae Hördt et al. 2020 год
          • Род Bullifex Wylensek et al. 2021 г. [вкл. « Ca. Aphodenecus» Гилрой и др. 2021 ]
          • Род « Ca. Ornithospirochaeta» Gilroy et al. 2021 год
          • Род Parasphaerochaeta Биджиева и др. 2020 год
          • Род " Ca. Physcosoma" Гилрой и др. 2022
          • Род Pleomorphochaeta Arroua et al. 2016 год
          • Род Sphaerochaeta Ritalahti et al. 2012 год
      • Отряд Treponematales Chuvochina et al. 2024 год
        • Семейство Rectinemataceae Brune et al. 2022 год
          • Род Rectinema Koelschbach et al. 2017 год
        • Семейство Breznakiellaceae Brune et al. 2022 год
          • Род Breznakiella Song et al. 2022 год
          • Род Gracilinema Brune et al. 2022 год
          • Род Helmutkoenigia Brune et al. 2022 год
          • Род Leadbettera Brune et al. 2022 год
          • Род Zuelzera Brune et al. 2022
        • Семейство Treponemataceae Робинсон 1948
          • Род « Ca. Avitreponema» Gilroy et al. 2021 год
          • Род Brucepastera Song et al. 2023
          • Род « Ca. Gallitreponema» Gilroy et al. 2021 год
          • Род Teretinema Song et al. 2023 год
          • Род Treponema Schaudinn 1905 em. Абт и др. 2013 год

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Paster BJ (2010). "Класс I. Spirochaetia class. nov.". В Krieg NR, Staley JT, Brown DR, Hedlund BP, Paster BJ (ред.). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology . Том 4 — Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae и Planctomycetes (2-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer. doi : 10.1007/978-0-387-68572-4. ISBN 978-0-387-95042-6.
  2. ^ Oren A, Garrity GM (2020). «Список валидации № 195. Список новых названий и новых комбинаций, опубликованных ранее эффективно, но недействительно». Int J Syst Evol Microbiol . 70 (9): 4844– 4847. doi : 10.1099/ijsem.0.004366 . PMID  32993851. S2CID  222147003.
  3. ^ Oren A, Garrity GM (2021). «Действительная публикация названий сорока двух типов прокариот». Int J Syst Evol Microbiol . 71 (10): 5056. doi : 10.1099/ijsem.0.005056 . PMID  34694987. S2CID  239887308.
  4. ^ "SPIROCHAETE | Значение и определение для UK English | Lexico.com". Словари Lexico | English . Архивировано из оригинала 27 января 2021 г.
  5. ↑ Иллюстрированный медицинский словарь Дорланда. Elsevier .
  6. ^ Райан К.Дж., Рэй К.Г., ред. (2004). Sherris Medical Microbiology (4-е изд.). McGraw Hill. ISBN 978-0-8385-8529-0.
  7. ^ Margulis L , Ashen JB, Solé M, Guerrero R (август 1993 г.). «Композитные крупные спирохеты из микробных матов: обзор структуры спирохет». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (15): 6966– 6970. Bibcode :1993PNAS...90.6966M. doi : 10.1073/pnas.90.15.6966 . PMC 47056 . PMID  8346204. 
  8. ^ Накамура С. (апрель 2020 г.). «Жгутики спирохет и подвижность». Биомолекулы . 10 (4): 550. doi : 10.3390 /biom10040550 . PMC 7225975. PMID  32260454. 
  9. ^ Carroll KC, Hobden JA, Miller S (2019). «Спирохеты и другие спиральные микроорганизмы». Медицинская микробиология Jawetz, Melnick, & Adelberg . McGraw-Hill Education . Получено 9 мая 2021 г.
  10. ^ Madigan MT (2019). Биология микроорганизмов Брока (Пятнадцатое, глобальное издание). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Pearson. стр. 519. ISBN 9781292235103.
  11. ^ ab Paster BJ (2011). "Phylum XV. Spirochaetes Garrity and Holt.". В Brenner DJ, Krieg NR, Garrity GM, Staley JT (ред.). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology . Нью-Йорк: Springer. стр. 471.
  12. ^ ab Paster BJ (2011). "Семейство I. Sprochaetes Swellengrebel 1907, 581AL.". В Brenner DJ, Krieg NR, Garrity GM, Staley JT (ред.). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology . Нью-Йорк: Springer. стр.  473–531 .
  13. ^ Макбрайд А., Атаназио Д., Рейс М., Ко А. (2005). «Лептоспироз». Текущее мнение об инфекционных заболеваниях . 18 (5): 376–86 . doi :10.1097/01.qco.0000178824.05715.2c. PMID  16148523. S2CID  220576544.
  14. ^ Wolcott KA, Margos G, Fingerle V, Becker NS (сентябрь 2021 г.). «Ассоциация хозяев Borrelia burgdorferi sensu lato: обзор». Клещи и клещевые заболевания . 12 (5): 101766. doi :10.1016/j.ttbdis.2021.101766. PMID  34161868.
  15. ^ Schwan TG (июнь 1996 г.). «Клещи и боррелии: модельные системы для исследования взаимодействий патогенов и членистоногих». Инфекционные агенты и заболевания . 5 (3): 167–181 . PMID  8805079.
  16. ^ Амат Вильегас I, Боробио Агилар Э, Белоки Перес Р, де Льяно Варела П, Окиньена Легас С, Мартинес-Пеньуэла Вирседа ХМ (январь 2004 г.). «[Кишечные спирохеты: нечастая причина диареи у взрослых]». Гастроэнтерол Гепатол (на испанском языке). 27 (1): 21–3 . doi :10.1016/s0210-5705(03)70440-3. ПМИД  14718105.
  17. ^ Yousefi L, Leylabadlo HE, Pourlak T, Eslami H, Taghizadeh S, Ganbarov K, et al. (Июль 2020 г.). "Оральные спирохеты: патогенные механизмы при заболеваниях пародонта". Microbial Pathogenesis . 144 : 104193. doi : 10.1016/j.micpath.2020.104193. PMID  32304795. S2CID  215818931.
  18. ^ Schoch CL, Ciufo S, Domrachev M, Hotton CL, Kannan S, Khovanskaya R, et al. "TherSpirochaetia". База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Получено 25 октября 2016 г.
  19. ^ abcdef Гупта RS, Махмуд S, Адеолу M (2013). «Подход на основе филогеномики и молекулярной сигнатуры для характеристики типа Spirochaetes и его основных клад: предложение по таксономическому пересмотру типа». Front Microbiol . 4 (217): 217. doi : 10.3389/fmicb.2013.00217 . PMC 3726837. PMID  23908650 . 
  20. ^ Орен А, Гаррити ГМ (2014). «Список новых названий и новых комбинаций, ранее эффективно, но недействительно опубликованных» (PDF) . Int. J. Syst. Evol. Microbiol . 64 (3): 693– 696. doi :10.1099/ijs.0.062521-0.
  21. ^ Adeolu M, Gupta RS (2014). «Предложение на основе филогеномных и молекулярных маркеров о разделении рода Borrelia на два рода: исправленный род Borrelia, содержащий только членов возвратного лихорадочного рода Borrelia, и род Borreliella gen. nov., содержащий членов болезни Лайма Borrelia (комплекс Borrelia burgdorferi sensu lato)». Антони ван Левенгук . 105 (6): 1049– 1072. doi :10.1007/s10482-014-0164-x. PMID  24744012.
  22. ^ ab Winslow C, Coburn J (2019). "Недавние открытия и достижения в исследовании спирохеты болезни Лайма Borrelia burgdorferi". F1000Research . 8 : 763. doi : 10.12688/f1000research.18379.1 . PMC 6545822 . PMID  31214329. 
  23. ^ ab Macnab RM (2003). «Как бактерии собирают жгутики». Annu Rev Microbiol . 57 : 77– 100. doi : 10.1146/annurev.micro.57.030502.090832. PMID  12730325.
  24. ^ "The LTP" . Получено 10 декабря 2024 г. .
  25. ^ "Дерево LTP_all в формате newick" . Получено 10 декабря 2024 г. .
  26. ^ "LTP_10_2024 Release Notes" (PDF) . Получено 10 декабря 2024 г. .
  27. ^ "GTDB release 09-RS220". База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2024 г.
  28. ^ "bac120_r220.sp_labels". База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2024 г.
  29. ^ "История таксона". База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2024 г.
  30. ^ Euzéby JP. "Spirochaetes". Список названий прокариот, имеющих место в номенклатуре (LPSN) . Получено 20 июля 2018 г.
  31. ^ Schoch CL, Ciufo S, Domrachev M, Hotton CL, Kannan S, Khovanskaya R, et al. "Spirochaetes". База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Получено 20 июля 2018 г.
  • Введение в спирохеты Музея палеонтологии Калифорнийского университета (UCMP)
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Спирохета&oldid=1271560050"