Спирохета - Spirochaete

Спирохеты
Бледная трепонема спирохеты, вызывающие сифилис
Научная классификация
Домен:	Бактерии
(без рейтинга):	Gracilicutes
Тип:	Спирохеты Гаррити и Холт 2001
Класс:	Спирохетия Пастер 2011
Заказы и семьи
Brachyspirales Brachyspiraceae Brevinematales Brevinemataceae Лептоспиралы Leptospiraceae Спирохеталес Borreliaceae Спирохетовые
Синонимы
Спирохеты Кавалер-Смит 2002 Spirochaetaeota Орен и др. 2015 г.

Поперечное сечение клетки спирохеты

Компоненты эндофлагелл. Легенда: Рис. 1. Поперечное сечение типичной клетки спирохеты, показывающее эндофлагеллы, расположенные в периплазме между внутренней цитоплазматической мембраной и внешней мембраной. Периплазма, состоящая из гелеобразной матрицы, обеспечивает полустабильную среду для защиты эндофлагеллы во время вращения. Осевая нить, обозначенная красным, состоит из пучков эндофлагелл. Рис. 2 Вид сбоку клетки спирохет, на котором показаны две осевые нити в противоположном движении. Одна осевая нить вращается по часовой стрелке; соседняя аксиальная нить накала вращается против часовой стрелки. Вращение endoflagella создает кручение и приводит штопор вращения клетки. Рис. 3 Увеличенный вид клеточных мембран, окружающих эндофлагеллум. Как внутренняя, так и внешняя мембраны содержат двухслойный фосфолипид с цепями неполярных жирных кислот внутри полярных головок фосфора. Пептидогликан, клеточная стенка, обеспечивает структуру бактериальных микроорганизмов. Осевые филаменты превосходят пептидогликан.

А спирохета (/ˈsпаɪрoʊˌkят/)^[1] или спирохета является членом филюм Спирохеты (/-ˈkятяz/),^[2] который содержит характерный дидерм (двойная мембрана) бактерии, большинство из которых давно, спирально свернутые (в форме штопора или спирали, отсюда и название) клетки.^[3] Спирохеты хемогетеротрофный в природе, длиной от 3 до 500 мкм и диаметром от 0,09 до не менее 3 мкм.^[4]

Спирохеты отличаются от других бактериальных типов расположением их жгутики иногда называют осевые нити, которые проходят между внутренней мембраной бактерии и внешняя мембрана в периплазматическое пространство. Они вызывают вращательное движение, которое позволяет спирохетам двигаться. При размножении спирохета будет бесполой. поперечное двойное деление. Большинство спирохет живут свободно и анаэробный, но есть множество исключений. Бактерии спирохеты разнообразны по своей патогенной способности и экологическим нишам, в которых они обитают, а также по молекулярным характеристикам, включая содержание гуанин-цитозина и размер генома.^[5][6]

Патогенность

Многие организмы, относящиеся к типу спирохет, вызывают распространенные заболевания. Патогенные представители этого типа включают следующее:

• Лептоспира виды, которые вызывают лептоспироз^[7]
• Borrelia burgdorferi, Б. гариний, и Б. афзели, что вызывает Болезнь Лайма
• Borrelia recurrentis, что приводит к возвратный тиф^[8]
• Бледная трепонема подвиды, вызывающие трепонематозы Такие как сифилис и фрамбезия.
• Brachyspira pilosicoli и Brachyspira aalborgi, что вызывает кишечный спирохетоз^[9]

Спирохеты также могут вызывать слабоумие и может участвовать в патогенез из Болезнь Альцгеймера.^[10]Сальварсан, первый частично органический синтетический противомикробный препарат в истории болезни был эффективен только против спирохет и в основном использовался для лечения сифилис.

Таксономия и молекулярные подписи

В настоящее время класс состоит из 14 правильно названных родов 4 отрядов и 5 семейств.^[11][12][13] Заказы Brachyspirales, Brevinematales и Лептоспиралы каждый состоит из одной семьи, Brachyspiraceae, Brevinemataceae и Leptospiraceae, соответственно. В Спирохеталес порядок порождает две семьи, Спирохетовые и Borreliaceae. Молекулярные маркеры в виде сохраненные индели подписи (CSI) и CSP были определены для каждого заказа, за исключением Brevinimetales, которые предоставляют надежные средства для разграничения этих кладов друг от друга в пределах разнообразного филума.^[12] Дополнительный CSI были обнаружены исключительно в каждой семье в пределах Спирохеталес. Эти молекулярные маркеры согласуются с наблюдаемым филогенетическим ветвлением двух монофилетических клад в пределах Спирохеталес порядок.^[12] Также были обнаружены CSI, которые дополнительно дифференцируют таксономические группы в пределах Borreliaceae семьи, которые дополнительно определяют эволюционные отношения, которые соответствуют физическим характеристикам, таким как патогенность (т.е. Боррелия исправить. Borreliella ген. ноя).^[14] Однако это исследование подверглось критике, а другие исследования, использующие другие подходы, не поддерживают предложенное разделение.^[15] Новая система обозначений болезни Лайма и возвратного тифа Боррелия не был принят в научной литературе.^[15]

CSI также был обнаружен исключительно у всех видов спирохет.^[12] Этот CSI представляет собой вставку из 3 аминокислот в жгутик. базальное тело палочковидный белок FlgC, который является важной частью уникальной эндофлагеллярной структуры, характерной для видов спирохет.^[16] Учитывая, что CSI разделяют исключительно члены этого типа, было высказано предположение, что это может быть связано с характерными жгутиковыми свойствами, наблюдаемыми у видов Spirochaetes.^[12][16]

Исторически все семейства, принадлежащие к типу спирохет, относились к одному отряду: Спирохеталес.^[5][6] Однако текущая таксономическая точка зрения больше связана с точными эволюционными отношениями. Распределение CSI указывает на общее происхождение внутри клады, для которой он специфичен. Таким образом, он функционирует как синапоморфный характеристика, так что распределения различных CSI предоставляют средства для идентификации различных порядков и семейств внутри филума и, таким образом, оправдывают филогенетические подразделения.^[12]

Филогения

Филогения основана на высвобождении 132 LTP на основе 16S рРНК Проект "Живое дерево всех видов".^[17]

Таксономия

В настоящее время принятая таксономия основана на Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN)^[18] и Национальный центр биотехнологической информации (NCBI).^[19]

• Тип Спирохеты Гаррити и Холт 2001 [Спирохеты Кавалер-Смит 2002; Spirochaetaeota Орен и др. 2015 г.]
  • Учебный класс Спирохеты Кавалер-Смит 2002 [«Protozoobacteriales»; «Спирохетия» Пастер 2011]
    • Заказ Лептоспиралы Gupta et al. 2014 г.
      • Семья Leptospiraceae Ховинд-Хуген 1979 исправил. Levett et al. 2005 г.
        • Род Лептонема Ховинд-Хуген 1983
        • Род Лептоспира Ногучи 1917 исправить. Фейн и Столмен 1982
        • Род Turneriella Levett et al. 2005 г. ["Turneria " Хуки, Брайден и Гейтхаус, 1993 г., без форель, 1895 г.]
    • Заказ Brachyspirales корриг. Gupta et al. 2014 г.
      • Семья Brachyspiraceae Пастер 2012
        • Род Брахиспира Hovind-Hougen et al. 1982 г. [Serpula Стэнтон и др. 1991 не Линней 1758; Серпулина Стэнтон 1992 нон Зборзевски 1834]
    • Заказ Brevinematales Gupta et al. 2014 г.
      • Семья Brevinemataceae Пастер 2012
        • Род Brevinema Defosse et al. 1995 г.
    • Заказ Спирохеталес Бьюкенен 1917 исправление. Gupta et al. 2013
      • Род Эксилиспира Imachi et al. 2008 г.
      • Род Алкалиспирохета Sravanthi et al. 2016 г.
      • Род Oceanispirochaeta Субхаш и Ли 2017b
      • Род Pleomorphochaeta Arroua et al. 2016 г.
      • Род Sediminispirochaeta Shivani et al. 2016 г.
      • Род Sphaerochaeta Риталахти и др. 2012 исправление. Миядзаки и др. 2014 г.
      • Семья Borreliaceae Gupta et al. 2014 г.
        • Род Боррелия Swellengrebel 1907 исправить. Адеолу и Гупта 2014, исправлено. Маргос и др. 2018 г. (возвратная лихорадка Borrelia, боррелиоз Лайма Borrelia, боррелия, связанная с рептилиями, и боррелия, связанная с ехидной)
        • Род Cristispira pectinis Брутто 1910
      • Семья Спирохетовые Свелленгребель 1907
        • Род?Clevelandina reticulitermitidis ♦ Bermudes et al. 1988 г.
        • Род?Диплокаликс калотермитидис ♦ (бывший Gharagozlou 1968) Bermudes et al. 1988 г.
        • Род?Hollandina pterotermitidis ♦ (ex To et al. 1978) Bermudes et al. 1988 г.
        • Род?Pillotina calotermitidis ♦ (ex Hollande and Gharagozlou 1967) Bermudes et al. 1988 г.
        • Род Мариспирохета Shivani et al. 2017 г.
        • Род Спирохета Эренберг 1835 г. исправление. Пикута и др. 2009 г. ["Эренбергия " Gieszczykiewiez 1939 non-Spreng.; вкл. Салиниспира Бен Хания и др. 2015 г.]
        • Род Трепонема Schaudinn 1905 исправляет Abt et al. 2013 ["Спиронема " Vuillemin 1905 non-Klebs 1892; "Микроспиронема " Стайлз и Пфендер 1905; вкл. Rectinema Koelschbach et al. 2017 г.]

Примечания:
♦ Тип штамма утерян или недоступен
♪ Прокариоты, у которых нет чистого (аксенический ) культуры изолированы или доступны, т.е. не культивируются или не могут поддерживаться в культуре более чем на несколько серийных пассажей
♠ Штаммы, обнаруженные на Национальный центр биотехнологической информации (NCBI), но не указаны в Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LSPN)

Смотрите также

Рекомендации

внешняя ссылка

• Введение в спирохеты Музей палеонтологии Калифорнийского университета (UCMP)