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Rickettsias

Las Rickettsiales , llamadas informalmente rickettsias , son un orden de pequeñas Alphaproteobacteria . Son parásitos intracelulares obligados , y algunos son patógenos notables, incluyendo Rickettsia , que causa una variedad de enfermedades en humanos, y Ehrlichia , que causa enfermedades en el ganado. Otro género de Rickettsiales bien conocido es Wolbachia , que infecta aproximadamente dos tercios de todos los artrópodos y casi todos los nematodos filariales. [2] Los estudios genéticos respaldan la teoría endosimbiótica según la cual las mitocondrias y los orgánulos relacionados se desarrollaron a partir de miembros de este grupo. [3]

Las rickettsiales son difíciles de cultivar, ya que dependen de células huésped eucariotas vivas para su supervivencia.

Filogenia de las rickettsiales

Las Rickettsiales constan además de tres familias conocidas, las Rickettsiaceae , las Midichloriaceae y las Ehrlichiaceae . La mayoría de los estudios también apoyan la inclusión de las Holosporaceae , pero un estudio ha cuestionado esta opinión. [4] En esa alternativa, las Holosporaceae son las únicas representantes de su propio orden, las Holosporales, y como tales no forman parte de las Rickettsiales (véase el árbol esquemático a continuación). También se han descrito otros linajes, que no forman parte claramente de ninguna familia. Los ejemplos incluyen Candidatus Arcanobacter lacustris [5] y la bacteria Rickettsiales Ac37b.

Relación filogenética entre Rickettsiales y Pelagibacterales (SAR11)

La relación filogenética entre estos dos grupos aún no ha llegado a consenso en la literatura científica.

Los primeros informes sugirieron que representaban clados hermanos entre sí. [7] [8] Sin embargo, estudios posteriores sugirieron que esta relación es falsa y se debía a un artefacto filogenético, que agrupa artificialmente linajes independientes ricos en AT y de rápida evolución (Rickettsiales y Pelagibacterales tienen ambas propiedades) juntos. [9] [10] Al corregir este artefacto, los Pelagibacterales forman un clado hermano de los Hyphomicrobiales , Rhodobacterales y Caulobacterales .

Otro estudio [4] se adhiere a la relación de hermandad entre los dos clados (ver árbol esquemático). En su clasificación, la relación entre los dos órdenes se mantiene en la subclase, Rickettsidae, que incluye a Rickettsiales, Pelagibacteriales y la extinta protomitocondria (las mitocondrias en sí no son bacterias, sino orgánulos). [4]

Evolución reductiva

Los genomas de Rickettsiales están experimentando una evolución reductiva y son típicamente pequeños (generalmente < 1,5 Mbp), ricos en AT (generalmente < 40% GC) con una baja densidad de codificación (generalmente < 85%) y un número relativamente alto de pseudogenes. [11] La reducción en el tamaño del genoma, el % GC y la densidad de codificación y los genes generalmente se atribuyen a la deriva genética y al trinquete de Muller . La deriva genética se mejora en los genomas de Rickettsiales debido a los bajos tamaños de población (dada su naturaleza endosimbiótica) y los frecuentes cuellos de botella poblacionales. De manera similar, el trinquete de Muller se activa a través de la falta de recombinación y transferencia horizontal de genes (la célula huésped eucariota es una barrera natural).

Referencias

  1. ^ Li D, Fang J, Wen B, Wua X (2021). "Identificación molecular de una nueva proteobacteria intracelular de la vieira Chlamys farreri ". Acuicultura . 539 : 736565. Código bibliográfico : 2021Aquac.53936565L. doi :10.1016/j.aquaculture.2021.736565. S2CID  233921822.
  2. ^ Werren JH, Baldo L, Clark ME (2008). "Wolbachia: manipuladores maestros de la biología de los invertebrados". Nat. Rev. Microbiol . 6 (10): 741–51. doi :10.1038/nrmicro1969. PMID  18794912. S2CID  12816914.
  3. ^ Thomas S. (2016). Rickettsiales: biología, biología molecular, epidemiología y desarrollo de vacunas. pp. 529. Springer• ISBN 978-3-319-46857-0 
  4. ^ abc Ferla, MP; Thrash, JC; Giovannoni, SJ; Patrick, WM (2013). "Nuevas filogenias basadas en genes de ARNr de Alphaproteobacteria proporcionan una perspectiva sobre los grupos principales, la ascendencia mitocondrial y la inestabilidad filogenética". PLOS ONE . ​​8 (12): e83383. Bibcode :2013PLoSO...883383F. doi : 10.1371/journal.pone.0083383 . PMC 3859672 . PMID  24349502. 
  5. ^ Martijn J, Schulz F, Zaremba-Niedzwiedzka K, et al. (2015). "La genómica unicelular de una alfaproteobacteria ambiental poco común proporciona información única sobre la evolución de las Rickettsiaceae". ISME J. 9 (11): 2373–85. Código Bib : 2015ISMEJ...9.2373M. doi :10.1038/ismej.2015.46. PMC 4497978 . PMID  25848874. 
  6. ^ Ferla MP, Thrash JC, Giovannoni SJ, Patrick WM (2013). "Nuevas filogenias basadas en genes de ARNr de Alphaproteobacteria proporcionan una perspectiva sobre los grupos principales, la ascendencia mitocondrial y la inestabilidad filogenética". PLOS ONE . ​​8 (12): e83383. Bibcode :2013PLoSO...883383F. doi : 10.1371/journal.pone.0083383 . PMC 3859672 . PMID  24349502. 
  7. ^ Williams KP, Sobral BW, Dickerman AW (2007). "Un árbol de especies robusto para las alfaproteobacterias". J. Bacteriol . 189 (13): 4578–86. doi :10.1128/JB.00269-07. PMC 1913456 . PMID  17483224. 
  8. ^ Thrash JC, Boyd A, Huggett MJ, et al. (2011). "Evidencia filogenómica de un ancestro común de las mitocondrias y el clado SAR11". Sci Rep . 1 : 13. Bibcode :2011NatSR...1E..13T. doi :10.1038/srep00013. PMC 3216501 . PMID  22355532. 
  9. ^ Viklund J, Ettema TJ, Andersson SG (2012). "Reducción independiente del genoma y reclasificación filogenética del clado oceánico SAR11". Mol. Biol. Evol . 29 (2): 599–615. doi :10.1093/molbev/msr203. PMID  21900598.
  10. ^ Rodríguez-Ezpeleta N, Embley TM (2012). "El grupo SAR11 de las alfa-proteobacterias no está relacionado con el origen de las mitocondrias". PLOS ONE . ​​7 (1): e30520. Bibcode :2012PLoSO...730520R. doi : 10.1371/journal.pone.0030520 . PMC 3264578 . PMID  22291975. 
  11. ^ Darby AC, Cho NH, Fuxelius HH, Westberg J, Andersson SG (2007). "Los patógenos intracelulares se vuelven extremos: evolución del genoma en las Rickettsiales". Trends Genet . 23 (10): 511–20. doi :10.1016/j.tig.2007.08.002. PMID  17822801.