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Terrabacteria

Terrabacteria es un taxón que contiene aproximadamente dos tercios de las especies procariotas , incluidas las de los filos grampositivos ( Actinomycetota y Bacillota ), así como los filos " Cianobacteria ", Chloroflexota y Deinococcota . [1] [2]

Su nombre ( terra = "tierra") deriva de las presiones evolutivas de la vida en la tierra. Las terrabacterias poseen adaptaciones importantes como la resistencia a los peligros ambientales (por ejemplo, la desecación, la radiación ultravioleta y la alta salinidad) y la fotosíntesis oxigénica . Además, las propiedades únicas de la pared celular en los taxones grampositivos, que probablemente evolucionaron en respuesta a las condiciones terrestres, han contribuido a la patogenicidad en muchas especies. [2] Estos resultados ahora dejan abierta la posibilidad de que las adaptaciones terrestres puedan haber jugado un papel más importante en la evolución de los procariotas de lo que se entiende actualmente. [1] [2]

Terrabacteria fue propuesto en 2004 para Actinomycetota , " Cianobacteria " y Deinococcota [1] y luego se amplió para incluir Bacillota y Chloroflexota . [2] Otros análisis filogenéticos [3] [4] [5] han respaldado las estrechas relaciones de estos filos. La mayoría de las especies de procariotas no ubicadas en Terrabacteria fueron asignadas al taxón Hydrobacteria , [2] en referencia al ambiente húmedo inferido para el ancestro común de esas especies. Algunos análisis filogenéticos moleculares [6] [7] no han respaldado esta dicotomía de Terrabacteria e Hydrobacteria , pero los análisis genómicos más recientes, [4] [5] incluidos los que se han centrado en el enraizamiento del árbol, [4] han encontrado que estos dos grupos son monofiléticos. [4]

Se infirió que Terrabacteria e Hydrobacteria divergieron hace aproximadamente 3 mil millones de años, lo que sugiere que la tierra (continentes) había sido colonizada por procariotas en ese momento. [2] Juntos, Terrabacteria e Hydrobacteria forman un gran grupo que contiene el 97% de los procariotas y el 99% de todas las especies de Bacteria conocidas hasta 2009, y se ubicaron en el taxón Selabacteria, en alusión a sus habilidades fototróficas ( selas = luz). [8] Actualmente, los filos bacterianos que están fuera de Terrabacteria + Hydrobacteria , y que justifican así el taxón Selabacteria, son objeto de debate y pueden o no incluir a Fusobacteria. [2] [4]

El nombre "Glidobacteria" [9] incluía algunos miembros de Terrabacteria pero excluía los grandes grupos gram positivos, Bacillota y Actinomycetota , y no está respaldado por datos filogenéticos moleculares. [1] [2] [3] [6] [7] [4] [5] Además, el artículo que nombra a Glidobacteria [9] no incluía una filogenia molecular o análisis estadísticos y no seguía el sistema de tres dominios ampliamente utilizado . Por ejemplo, afirmaba que los eucariotas se separaron de Archaea muy recientemente (~900 Mya), lo que se contradice con el registro fósil, [10] y que el linaje de eucariotas + Archaea estaba anidado dentro de Bacteria como un pariente cercano de Actinomycetota .

En 2022, se introdujeron nuevas reglas para los taxones a nivel de reino de procariotas, y los mismos dos autores que propusieron esas nuevas reglas, propusieron nuevos nombres en 2024. [11] Llegaron a la conclusión de que “la solución taxonómicamente preferible para los reinos bacterianos parece ser aceptar la subdivisión evidente en el estudio de Battistuzzi y Hedges [2] ”, con refinamiento. Sin embargo, en lugar de utilizar los nombres existentes Terrabacteria e Hydrobacteria, o aquellos nombres con terminaciones modificadas (a nivel de reino), Terrabacteriati e Hydrobacteriati, acuñaron sus propios nombres nuevos, Bacillati y Pseudomonadati, respectivamente. Como una acción que crea más inestabilidad que estabilidad, es probable que sea cuestionada.    

Filogenia

El árbol filogenético según los análisis filogenéticos de Battistuzzi y Hedges (2009) es el siguiente y con una calibración de reloj molecular . [1] [2]

Análisis moleculares recientes han encontrado aproximadamente las siguientes relaciones, incluyendo otros filos, cuyas relaciones eran inciertas. [12] [13] [14] [15] [16] [17]

Por otro lado, Coleman et al. [4] nombró al clado compuesto por Thermotogota , Deinococcota , Synergistota y relacionados como DST y además el análisis sugiere que las bacterias ultra pequeñas (grupo CPR) pueden pertenecer a Terrabacteria estando más estrechamente relacionadas con Chloroflexota . Según este estudio el filo Aquificota a veces incluido pertenece a Hydrobacteria y que el filo Fusobacteriota puede pertenecer tanto a Terrabacteria como a Hydrobacteria. El resultado fue el siguiente: [4]

Referencias

  1. ^ abcde Battistuzzi FU, Feijao A, Hedges SB (noviembre de 2004). "Una escala de tiempo genómica de la evolución procariota: perspectivas sobre el origen de la metanogénesis, la fototrofia y la colonización de la tierra". BMC Evolutionary Biology . 4 : 44. doi : 10.1186/1471-2148-4-44 . PMC  533871 . PMID  15535883.
  2. ^ abcdefghij Battistuzzi FU, Hedges SB (febrero de 2009). "Un clado importante de procariotas con adaptaciones antiguas a la vida terrestre". Biología Molecular y Evolución . 26 (2): 335–343. doi :10.1093/molbev/msn247. PMID  18988685.
  3. ^ ab Bern M, Goldberg D (mayo de 2005). "Selección automática de proteínas representativas para la filogenia bacteriana". BMC Evolutionary Biology . 5 (1): 34. doi : 10.1186/1471-2148-5-34 . PMC 1175084 . PMID  15927057. 
  4. ^ abcdefgh Coleman GA, Davín AA, Mahendrarajah TA, Szánthó LL, Spang A, Hugenholtz P, et al. (mayo de 2021). "Una filogenia enraizada resuelve la evolución bacteriana temprana". Science . 372 (6542): eabe0511. doi :10.1126/science.abe0511. hdl : 1983/51e9e402-36b7-47a6-91de-32b8cf7320d2 . PMID  33958449. S2CID  233872903.
  5. ^ abc Léonard RR, Sauvage E, Lupo V, Perrin A, Sirjacobs D, Charlier P, et al. (febrero de 2022). "¿Después de todo, el último ancestro común bacteriano era un monodermo?". Genes . 13 (2): 376. doi : 10.3390/genes13020376 . PMC 8871954 . PMID  35205421. 
  6. ^ ab Hug LA, Baker BJ, Anantharaman K, Brown CT, Probst AJ, Castelle CJ, et al. (abril de 2016). "Una nueva visión del árbol de la vida". Nature Microbiology . 1 (5): 16048. doi : 10.1038/nmicrobiol.2016.48 . PMID  27572647. S2CID  3833474.
  7. ^ ab Zhu Q, Mai U, Pfeiffer W, Janssen S, Asnicar F, Sanders JG, et al. (diciembre de 2019). "La filogenómica de 10.575 genomas revela proximidad evolutiva entre los dominios de bacterias y arqueas". Nature Communications . 10 (1): 5477. Bibcode :2019NatCo..10.5477Z. doi :10.1038/s41467-019-13443-4. PMC 6889312 . PMID  31792218. 
  8. ^ Battistuzzi FU, Hedges SB (2009). "Eubacterias". En Hedges SB, Kumar S (eds.). El árbol del tiempo de la vida. Nueva York: Oxford University Press. págs. 106-115.
  9. ^ ab Cavalier-Smith T (julio de 2006). "Enraizando el árbol de la vida mediante análisis de transición". Biology Direct . 1 (1): 19. doi : 10.1186/1745-6150-1-19 . PMC 1586193 . PMID  16834776. 
  10. ^ Knoll AH (2003). La vida en un planeta joven: los primeros tres mil millones de años de evolución en la Tierra - Edición actualizada . ISBN 0-691-00978-3.OCLC 1303471348  .
  11. ^ Göker, Markus; Oren, Aharon (22 de enero de 2024). "Publicación válida de nombres de dos dominios y siete reinos de procariotas". Revista internacional de microbiología sistemática y evolutiva . 74 (1). doi :10.1099/ijsem.0.006242. ISSN  1466-5026.
  12. ^ Anantharaman K, Brown CT, Hug LA, Sharon I, Castelle CJ, Probst AJ, et al. (octubre de 2016). "Miles de genomas microbianos arrojan luz sobre los procesos biogeoquímicos interconectados en un sistema acuífero". Nature Communications . 7 : 13219. Bibcode :2016NatCo...713219A. doi :10.1038/ncomms13219. PMC 5079060 . PMID  27774985. 
  13. ^ Matheus Carnevali PB, Schulz F, Castelle CJ, Kantor RS, Shih PM, Sharon I, et al. (enero de 2019). "Metabolismo basado en hidrógeno como rasgo ancestral en linajes hermanos de las cianobacterias". Nature Communications . 10 (1): 463. Bibcode :2019NatCo..10..463M. doi :10.1038/s41467-018-08246-y. PMC 6349859 . PMID  30692531. 
  14. ^ Ji M, Greening C, Vanwontenghem I, Carere CR, Bay SK, Steen JA, et al. (diciembre de 2017). "Los gases traza atmosféricos sustentan la producción primaria en el suelo superficial del desierto antártico". Nature . 552 (7685): 400–403. Bibcode :2017Natur.552..400J. doi : 10.1038/nature25014 . hdl : 2440/124244 . PMID  29211716. S2CID  4394421.
  15. ^ Tahon G, Tytgat B, Lebbe L, Carlier A, Willems A (julio de 2018). "Abditibacterium utsteinense sp. nov., el primer miembro cultivado del filo candidato FBP, aislado de muestras de suelo antártico sin hielo". Microbiología Sistemática y Aplicada . 41 (4): 279–290. doi :10.1016/j.syapm.2018.01.009. PMID  29475572. S2CID  3515091.
  16. ^ Rinke C, Schwientek P, Sczyrba A, Ivanova NN, Anderson IJ, Cheng JF, et al. (julio de 2013). "Información sobre la filogenia y el potencial de codificación de la materia oscura microbiana". Nature . 499 (7459): 431–437. Bibcode :2013Natur.499..431R. doi : 10.1038/nature12352 . hdl : 10453/27467 . PMID  23851394. S2CID  4394530.
  17. ^ Eloe-Fadrosh EA, Paez-Espino D, Jarett J, Dunfield PF, Hedlund BP, Dekas AE, et al. (enero de 2016). "Un estudio metagenómico global revela un nuevo filo candidato bacteriano en manantiales geotermales". Nature Communications . 7 : 10476. Bibcode :2016NatCo...710476E. doi :10.1038/ncomms10476. PMC 4737851 . PMID  26814032.