Bacteroidetes: karakteristik umum dan sistematis

Bacteroidetes: karakteristik umum dan sistematis

Bacteroidetes adalah salah satu filum di mana bakteri diklasifikasikan. Filum ini terdiri dari empat kelas ( Bacterodia , Flavobacteria , Sphingobacteria dan Cytophagia ) dan lebih dari 7.000 spesies berbeda yang telah menjajah semua jenis habitat di Bumi.

Mereka hadir di tanah, lumpur aktif, bahan tanaman yang membusuk, kompos, lautan, air tawar, ganggang, produk susu, dan hewan yang sakit. Didistribusikan di ekosistem beriklim sedang, tropis dan kutub. Bacteroidetes terisolasi di habitat terbuka milik terutama untuk kelas Flavobacteria, Cytophagia dan Sphingobacteria.

Bacteroides termitidis. www.pixnio.com. Penulis: Janice Haney Carr, CDC Brian J. Beck, PhD, Koleksi Budaya Tipe Amerika, USCDCP

Bacteroidetes adalah bagian penting dari saluran usus manusia dan mamalia dan burung lainnya. Pada manusia, mereka campur tangan dalam aktivasi sistem kekebalan dan nutrisi, melalui degradasi polisakarida dan karbohidrat yang menghasilkan produk sampingan, diserap kembali oleh inang, yang merupakan sumber energi yang penting.

Spesies filum Bacteroidetes sebagian besar non-patogen, dengan pengecualian genus Bacteroides, terdiri dari patogen oportunistik, dan beberapa Flavobacteriaceae, patogen bagi manusia, mamalia lain, ikan air tawar atau ikan laut.

Indeks artikel

Karakteristik umum

Bakteri yang diklasifikasikan dalam filum ini memiliki sejarah evolusi yang sama dan keragaman morfologi, fisiologis dan ekologis yang luas. Mereka bisa pendek atau panjang, lurus, berbentuk gelendong atau filamen tipis. Mereka adalah gram negatif dan tidak membentuk endospora.

Mereka bisa anaerobik fakultatif atau aerobik ketat. Mereka bisa tidak bergerak, berflagel, atau mereka bisa bergerak dengan menggeser.

Mereka adalah chemoorganotrophic, aerobik atau anaerobik fakultatif dengan metabolisme pernapasan, meskipun ada beberapa spesies dengan metabolisme fermentatif.

Sistematis

Filum Bacteroidetes , juga dikenal sebagai kelompok Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides , terdiri dari empat kelas: Bacteroidia , Flavobacteria , Sphingobacteria dan Cytophagia , yang mengelompokkan lebih dari 7000 spesies berbeda.

Dalam klasifikasi sebelumnya, filum Bacteroidetes terdiri dari tiga kelas (Bacterodia, Flavobacteriia, dan Sphingobacteriia). Namun, studi yang lebih baru, berdasarkan analisis urutan gen 16S rRNA, membenarkan pembentukan kelas keempat dalam filum ini, Cytophagia.

Kelas baru ini mencakup banyak genera yang sebelumnya diklasifikasikan dalam famili Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae, dan Crenotrichaceae. Oleh karena itu, filum Bacteroidetes terdiri dari setidaknya empat kelompok filogenetik yang digambarkan dengan baik.

Kelas I. Bakteridia

Kelas ini termasuk ordo tunggal yang disebut Bacteroidales. Ordo saat ini mencakup lima famili: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae, dan Rikenellaceae.

Ini diwakili di lebih dari 850 spesies. Sel-sel kelas ini lurus, berbentuk gelendong, atau batang tipis atau coccobacilli dengan pewarnaan gram negatif. Mereka tidak membentuk spora.

Mereka terutama anaerobik, meskipun beberapa anaerobik fakultatif. Mereka memfermentasi karbohidrat sederhana yang menghasilkan butirat sebagai produk fermentasi , meskipun mereka dapat mendegradasi protein dan substrat lainnya. Mereka non-mobile atau mobile dengan menggeser.

Kelas II. Flavobakteri

Kelas Flavobacteria termasuk ordo tunggal yang disebut Flavobacteriales. Ordo saat ini mencakup tiga famili: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae, dan Cryomorphaceae. Ini merupakan kelas terbesar dari filum bacteroidetes, mengelompokkan lebih dari 3.500 spesies.

Selnya berupa batang atau filamen yang tidak membentuk spora, bersifat gram negatif, tanpa vesikel gas dan granula intraseluler. Mereka umumnya dikalikan dengan pembelahan biner .

Anggota keluarga Blattabacteriaceae adalah simbion serangga intraseluler. Famili Flavobacteriaceae dan Cryomorphaceae dibentuk oleh bakteri kemoorganotrofik aerobik atau anaerobik fakultatif dengan metabolisme pernapasan, meskipun ada beberapa spesies dengan metabolisme fermentatif.

Mereka tidak mobile. Banyak anggota famili ini membutuhkan NaCl atau garam air laut untuk pertumbuhannya.

Anggota famili Flavobacteriaceae tersebar luas di tanah atau di air tawar, payau, atau laut di daerah beriklim sedang, tropis, atau kutub, sedangkan anggota famili Cryomorphaceae sejauh ini terbatas pada habitat laut bersuhu rendah.

Beberapa anggota famili Flavobacteriaceae merupakan patogen bagi manusia, ikan, atau amfibi.

Kelas III. Sphingobacteria

Kelas ini hanya mencakup ordo Sphingobacteriales, yang mengelompokkan tiga famili (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae dan Saprospiraceae), 29 genera dan 787 spesies.

Bakteri dari kelas ini berbentuk batang. Mereka tidak bergerak, tidak membentuk spora, dengan pewarnaan gram negatif. Pertumbuhan aerobik atau anaerobik fakultatif.

Dengan kapasitas fermentasi terbatas di beberapa anggota. Beberapa genera, terutama Sphingobacterium , mengandung konsentrasi tinggi sphingophospholipids sebagai komponen lipid seluler.

Kelas IV. Sitofagia

Kelas ini hanya mencakup ordo Cytophagales dan beberapa kelompok filogenetik lain yang diperlakukan sebagai ordo incertae sedis , dinamakan demikian untuk menunjukkan ketidakmampuan menempatkan mereka secara tepat dalam klasifikasi ini.

Sel dari kelas ini dapat berupa batang pendek, batang panjang, atau filamen. Beberapa genera membentuk cincin, gulungan, atau sel berbentuk S. Mereka tidak menghasilkan spora kecuali genus Sporocytophaga . Mereka mobile dengan menggeser atau tidak mobile. Satu-satunya genus dengan flagela adalah Balneola . pewarnaan gram negatif.

Pertumbuhan biasanya benar-benar aerobik, tetapi pertumbuhan mikroaerobik dan anaerobik terjadi di beberapa anggota badan. Mereka kemoorganotrofik. Mereka tersebar luas di alam.

Beberapa genus adalah organisme laut yang membutuhkan garam air laut untuk pertumbuhannya. Sebagian besar spesies mesofilik, tetapi ada anggota psikofilik dan termofilik.

Mikrobiota usus

Bacteroidetes telah menjajah berbagai bagian saluran pencernaan pada manusia. Mereka juga ditemukan dalam mikrobiota mamalia lain, seperti echinodermata, tikus, anjing, babi, dan ruminansia; dari unggas domestik dan liar, seperti ayam, kalkun, angsa, dan burung unta; dan pada invertebrata seperti kaki seribu dan rayap.

Hidup berdampingan

Kebanyakan Bacteroidetes memiliki hubungan mutualistik dengan inangnya. Pada manusia, mereka berinteraksi dengan sistem kekebalan yang menghasilkan aktivasi respons yang dimediasi sel T dan mengontrol kolonisasi bakteri patogen potensial.

Bakteri ini umumnya menghasilkan butirat sebagai produk akhir fermentasi , yang memiliki sifat antineoplastik dan karena itu memainkan peran penting dalam menjaga kesehatan usus.

Metabolisme asam empedu

Mereka juga berpartisipasi dalam metabolisme asam empedu dan transformasi senyawa beracun dan / atau mutagenik. Mereka berkontribusi pada degradasi polisakarida di usus besar, molekul yang sulit didegradasi oleh mamalia, tahan terhadap aksi enzim pencernaan.

Fermentasi polisakarida yang dimediasi bakteri menyebabkan pelepasan asam lemak rantai pendek yang mudah menguap (terutama asetat, propionat, dan butirat) yang diserap kembali oleh inang. Oleh karena itu, bakteri usus ini membantu inang untuk mendapatkan energi dari sumber karbohidrat refraktori.

Penangkapan energi

Pada mamalia omnivora, terutama manusia, sumber energi tambahan ini mewakili antara 7% dan 10% dari tunjangan harian.

Pada tikus, hewan yang bebas kuman telah terbukti mengeluarkan 87% lebih banyak kalori dalam tinja daripada rekan normal mereka, dan mereka perlu makan 30% lebih banyak untuk mempertahankan berat badan mereka .

Oleh karena itu, keberadaan mikrobiota usus diperlukan untuk penyerapan energi yang optimal dari makanan.

Referensi

  1. Hahnke, RL, J P. Meier-Kolthoff, M García-López, S Mukherjee, M Huntemann, N N. Ivanova, T Woyke, N C. Kyrpides, Hans-Peter, K. dan M. Göker. (2016). Klasifikasi Taksonomi Berbasis Genom Bacteroidetes. Perbatasan dalam Mikrobiologi, 7: 2003.
  2. Kontributor Wikipedia. Bacteroidetes [online]. Wikipedia, Ensiklopedia gratis, 2017 [tanggal konsultasi: 10 Oktober 2018]. Tersedia di es.wikipedia.org
  3. Johnson, EL, Heaver, SL, Walters, WA dan Ley, RE (2017). Mikrobioma dan penyakit metabolik: meninjau kembali filum bakteri Bacteroidetes. Jurnal Kedokteran Molekuler, 95 (1): 1-8.
  4. Krieg, NR, J, T. Staley, DR Brown, BP Hedlund, BJ Paster, NL Ward, W. Ludwig, dan WB Whitman. (2010) Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology: Volume 4: Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae, dan Planctomycetes. PENGGUNAAN
  5. Thomas, F. Hehemann, JH, Rebuffet, E., Czjzek, M. dan Michel, G. 2011. Lingkungan dan Usus Bacteroidetes: Hubungan Makanan. Perbatasan dalam Mikrobiologi 2:93.