Las Xanthobacteraceae son una familia de bacterias que incluye a Azorhizobium , un género de rizobios . Las bacterias Xanthobacteraceae son diversas y Gram-negativas , con forma de bastón, y pueden ser móviles o no móviles dependiendo de la bacteria específica. Sus células varían en tamaño de 0,4–1,0 × 0,8–6 μm , [3] pero cuando se cultivan en presencia de alcohol como única fuente de carbono , pueden alcanzar hasta 10 μm de longitud. Estas bacterias no forman esporas y tienen colonias opacas y viscosas que parecen ligeramente amarillas debido a la presencia de zeaxantina dirhamnosida. [4]
El género Xanthobacter fue establecido en 1978 por Wiegel et al. basándose en comparaciones taxonómicas numéricas de microorganismos que luego se clasificaron en el género Corynebacterium . En 2005, Lee et al. propusieron la familia Xanthobacteraceae basándose en una comparación del ARNr 16S de los miembros de Alphaproteobacteria . La familia incluye cinco géneros, a saber, Xanthobacter , Azorhizobium , Ancylobacter , Labrys y Starkeya . [4]
La familia Xanthobacteraceae es muy diversa y algunas células tienen forma polimórfica. Sus células tienen una pared celular de tipo Gram-negativo y contienen ubiquinona Q-10 como su principal quinona respiratoria . Los cuerpos refractarios ( fosfato ) y lipídicos se distribuyen uniformemente por todas las células. Sin embargo, como las células también contienen gránulos de polifosfato, a veces la reacción de Gram puede dar resultados falsos positivos.
La mayoría de las cepas quimiolitoautotróficas de Xanthobacteraceae requieren H 2 , O 2 y CO 2 en medios minerales, [4] mientras que las cepas quimioorganoheterotróficas utilizan varias fuentes de carbono como metanol , etanol , n-propanol , n-butanol y diferentes ácidos orgánicos . Algunos géneros dentro de la familia demuestran la capacidad de fijar nitrógeno bajo presión reducida de oxígeno . [4]
En promedio, los cromosomas tienen una longitud de 4,77 a 5,37 Mbp. En Azorhizobium caulinodans , Starkeya novella y X. autotrophicus, hay entre 4417 y 4847 genes predichos presentes en el genoma. Un plásmido de 316 kb que contiene 308 genes presentes en las cepas Py2 de X. autotrophicus . [5]
Los miembros del género se pueden encontrar en agua dulce, suelo húmedo que contiene materiales orgánicos en descomposición y en los sedimentos. [3] : 1–25 Los arrozales, los entornos de suelos, los hábitats de agua dulce como estanques, arroyos y lagos contienen Ancylobacter aquaticus. El estudio mostró que existe una relación entre la urbanización de la cuenca hidrográfica y la alteración de la composición de la comunidad bacteriana. Xanthobacteraceae mostró consistentemente una abundancia disminuida al aumentar la urbanización de la cuenca hidrográfica. [6]
Existen tres fagos conocidos que pueden infectar la cepa GZ29 de Xanthobacter autotrophicus . [7] Existen dos fagos líticos denominados CA1 y CA2. Ambos tienen una cabeza de 61-68 nm de diámetro. CA1 tiene una cola de 98-100 nm, mientras que la longitud de la cola de CA2 es de 166-175 nm. El tercer fago denominado CA3 es de naturaleza lisogénica y contiene una cabeza de 37-43 nm y una cola de 43-50 nm de longitud. CA3 también contiene una pequeña molécula de ADN de 3,3 kDa. [4]
La mayoría de las cepas pueden crecer quimiolitoautotróficamente en medios minerales en presencia de H2 , O2 y CO2 . Otras cepas pueden crecer quimioorganoheterotróficamente en metanol, etanol, propanol, n-butanol y ácidos orgánicos. La temperatura para un crecimiento óptimo varía de 25 a 42 °C. [ 4] Generalmente, pueden crecer a un pH de 6,5 a 8 con un crecimiento óptimo a un pH de 7,5. Algunas cepas disminuyen el pH del medio durante el crecimiento. Por lo tanto, se recomienda la adición de un tampón para mantener el crecimiento óptimo. [3] Los cultivos se pueden mantener durante 10 meses a 2-5 °C en medio líquido y hasta 15 meses en agar inclinado sellado. A -20 °C, el cultivo se puede almacenar durante 3 años en presencia de glicerol al 60 % (v/v). Se recomienda la liofilización para el almacenamiento a largo plazo. [4] [3]
No se conoce ninguna cepa patógena encontrada en Xanthobacteraceae. Algunas especies del género Azorhizobium están asociadas con plantas como Sesbania y algunas otras plantas leguminosas que viven en simbiosis. [4] Algunas especies de Xanthobacteraceae son sensibles a la penicilina, novobiocina y polimixina B. X. autotrophicus y X. flavus son resistentes a la eritromicina y la bacitracina. [3]
Las especies de Xanthobacteraceae , incluidas X. viscosus y X. aminoxidans , se encuentran comúnmente en lodos activados de plantas de tratamiento de agua , lo que indica su papel potencial en la degradación de compuestos orgánicos en entornos contaminados . [4] Estudios recientes han descubierto las aplicaciones biotecnológicas de las especies de Xanthobacter . Algunas bacterias dentro de esta familia pueden degradar compuestos tóxicos , como compuestos aromáticos policíclicos (HAP), en CO2 y agua. Además, ciertas cepas de Xanthobacteraceae , como la cepa N1B de Starkeya sp., pueden utilizar hidrocarburos aromáticos tóxicos como el naftaleno como su única fuente de carbono para la producción de celulosa bacteriana . [6] Este proceso da como resultado la producción de biopelícula celulósica utilizando compuestos tóxicos, como el naftaleno Christal.
La taxonomía aceptada actualmente se basa en la Lista de nombres procariotas con posición en la nomenclatura (LPSN). [1] La filogenia se basa en el análisis del genoma completo. [8]