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Acidobacterias

Acidobacteriota es un filo de bacterias gramnegativas . Sus miembros son fisiológicamente diversos y ubicuos, especialmente en los suelos, pero están subrepresentados en los cultivos. [4] [5] [6]

Descripción

Los miembros de este filo son fisiológicamente diversos y se pueden encontrar en una variedad de entornos, incluidos el suelo, la madera en descomposición, [7] aguas termales , océanos, cuevas y suelos contaminados con metales. [8] Los miembros de este filo son particularmente abundantes en hábitats del suelo que representan hasta el 52% de la comunidad bacteriana total. [9] Se ha visto que factores ambientales como el pH y los nutrientes impulsan la dinámica de Acidobacteriota. [10] [11] [12] Muchos Acidobacteriota son acidófilos , incluido el primer miembro descrito del filo, Acidobacterium capsulatum . [13]

Hay mucho que se desconoce sobre las Acidobacterias, tanto en su forma como en su función. Por lo tanto, se trata de un campo en expansión de la microbiología. Parte de esta incertidumbre se puede atribuir a la dificultad con la que se cultivan estas bacterias en el laboratorio. Recientemente se ha logrado propagarlas utilizando bajas concentraciones de nutrientes en combinación con altas cantidades de CO2 [ 10] , pero el progreso sigue siendo bastante lento. Estos nuevos métodos solo han permitido documentar especies en aproximadamente el 30% de las subdivisiones [10] .

Además, muchas de las muestras secuenciadas no tienen nombres taxonómicos, ya que aún no han sido caracterizadas por completo. Esta área de estudio es un tema muy actual y se espera que la comprensión científica crezca y cambie a medida que salga a la luz nueva información.

Otras especies notables son Holophaga foetida , [14] Geothrix fermentans , [15] Acanthopleuribacter pedis [16] y Bryobacter aggregatus . [17] Dado que se han descubierto recientemente y la gran mayoría no se ha cultivado, la ecología y el metabolismo de estas bacterias no se comprenden bien. [5] Sin embargo, estas bacterias pueden ser un contribuyente importante a los ecosistemas , ya que son particularmente abundantes en los suelos . [18] Se ha descubierto que los miembros de las subdivisiones 1, 4 y 6 son particularmente abundantes en los suelos. [19]

Además de su hábitat natural en el suelo, la subdivisión 2 no clasificada Acidobacteriota también se ha identificado como un contaminante de los reactivos del kit de extracción de ADN, lo que puede provocar su aparición errónea en la microbiota o en conjuntos de datos metagenómicos. [20]

Se ha descubierto que los miembros de la subdivisión 1 dominan en condiciones de pH bajo. [21] [10] Además, se ha descubierto que los Acidobacteriota del drenaje ácido de minas están más adaptados a condiciones de pH ácido (pH 2-3) en comparación con los Acidobacteriota de los suelos, [22] posiblemente debido a la especialización celular y la estabilidad enzimática. [10]

El contenido de G+C de los genomas de Acidobacteria es consistente dentro de sus subdivisiones: más del 60 % para los fragmentos del grupo V y aproximadamente un 10 % menos para los fragmentos del grupo III. [5]

La mayoría de Acidobacteriota se consideran aerobios . [23] [24] Hay algunos Acidobacteriota que se consideran anaerobios dentro de la subdivisión 8 [15] y la subdivisión 23. [25] Se ha encontrado que algunas cepas de Acidobacteriota originarias de suelos tienen el potencial genómico de respirar oxígeno en concentraciones atmosféricas y subatmosféricas. [24]

Los miembros del filo Acidobacterium han sido considerados bacterias oligotróficas debido a su alta abundancia en ambientes con bajo contenido de carbono orgánico. [10] Sin embargo, la variación en este filo puede indicar que pueden no tener la misma estrategia ecológica. [10]

Historia

La primera especie, Acidobacterium capsulatum , de este filo fue descubierta en 1991. [26] Sin embargo, los Acidobacterium no fueron reconocidos como un clado distinto hasta 1997, [13] y no fueron reconocidos como filo hasta 2012. [27] El primer genoma fue secuenciado en 2006. [28]

Subdivisiones

En un esfuerzo por clasificar mejor a las Acidobacterias, se secuenciaron regiones del gen ARNr 16S de muchas cepas diferentes. Estas secuencias conducen a la formación de subdivisiones dentro de los filos. Hoy en día, hay 26 subdivisiones aceptadas y reconocidas en el Ribosomal Database Project. [10]

Gran parte de esta variedad proviene de poblaciones de acidobacterias que se encuentran en suelos contaminados con uranio. Por lo tanto, la mayoría de las especies conocidas en este filo se concentran en unas pocas subdivisiones, siendo la más grande la n.° 1. La mayoría de estos microbios son aerobios y todos son heterótrofos. La subdivisión 1 contiene 11 de los géneros conocidos, además de la mayoría de las especies que se han podido cultivar hasta ahora. [10]

Dentro de los 22 géneros conocidos, hay 40 especies concluyentes. Los géneros se dividen en las subdivisiones 3, 4, 8, 10, 23 y 1. Como las Acidobateria son un área en desarrollo de la microbiología, se plantea la hipótesis de que estas cifras cambiarán drásticamente con estudios posteriores. [10]

Metabolismo

Carbón

Algunos miembros de la subdivisión 1 pueden utilizar D -glucosa , D -xilosa y lactosa como fuentes de carbono, [10] pero no pueden utilizar fucosa o sorbosa . [29] Los miembros de la subdivisión 1 también contienen enzimas como las galactosidasas utilizadas en la descomposición de azúcares. [10] Se ha descubierto que los miembros de la subdivisión 4 utilizan quitina como fuente de carbono. [30] [31] [10]

A pesar de la presencia de información genética generalmente conocida por codificar la maquinaria de procesamiento de carbohidratos en varios géneros de Acidobacteria, varios estudios experimentales han demostrado la incapacidad de descomponer varios polisacáridos. [10]

La celulosa es el componente principal de las paredes celulares de las plantas y, aparentemente, una fuente oportuna de carbono. Sin embargo, solo se ha demostrado que una única especie en todas las subdivisiones es capaz de procesarla: Telmactobacter bradus, de la subvisión 1. Los científicos señalan que es demasiado pronto en su conocimiento del campo para sacar conclusiones sobre el procesamiento del carbono en Acidobacteria, pero creen que la degradación del xilano (un polisacárido que se encuentra principalmente en la pared celular secundaria de las plantas) parece ser actualmente la capacidad más universal de descomposición del carbono. [10]

Los investigadores creen que un factor adicional en la falta de comprensión de la degradación del carbono por acidobacterias puede provenir de la capacidad limitada actual para proporcionar condiciones de cultivo adecuadas. [10] Para estudiar el comportamiento natural de estas bacterias, deben crecer y vivir en un entorno controlado y observable. Si no se puede proporcionar dicho hábitat, los datos registrados no pueden informar de manera confiable sobre la actividad de los microbios en cuestión. Por lo tanto, las inconsistencias entre las predicciones basadas en la secuencia del genoma y los procesos de carbono observados pueden explicarse mediante los métodos de estudio actuales.

Nitrógeno

No ha habido evidencia clara de que Acidobacteriota esté involucrado en procesos del ciclo del nitrógeno como la nitrificación , desnitrificación o fijación de nitrógeno . [10] Sin embargo, se demostró que Geothrix fermantans puede reducir el nitrato y contenía el gen norB. [10] El gen NorB también se identificó en Koribacter verstailis y Solibacter usitatus . [32] [10] Además, se ha observado la presencia del gen nirA en miembros de la subdivisión 1. [10] Además, hasta la fecha, se ha descrito que todos los genomas absorben directamente amonio a través de los genes de la familia transportadora del canal de amonio. [24] [10] Acidobacteriota puede utilizar nitrógeno orgánico e inorgánico como fuentes de nitrógeno.

Filogenia

La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres procariotas con relevancia en la nomenclatura [2] y el Centro Nacional de Información Biotecnológica . [33]

Véase también

Referencias

  1. ^ Oren A, Garrity GM (2021). "Publicación válida de los nombres de cuarenta y dos filos de procariotas". Int J Syst Evol Microbiol . 71 (10): 5056. doi : 10.1099/ijsem.0.005056 . PMID  34694987. S2CID  239887308.
  2. ^ de Euzéby JP, Parte AC. "Acidobacteriota". Lista de nombres procariotas con posición en la nomenclatura (LPSN) . Consultado el 6 de mayo de 2022 .
  3. ^ "Lista de validación n.º 143". Int. J. Syst. Evol. Microbiol . 62 : 1–4. 2012. doi :10.1099/ijs.0.68147-0.
  4. ^ Barns SM; Cain EC; Sommerville L; Kuske CR (2007). "Las secuencias del filo Acidobacteria en sedimentos del subsuelo contaminados con uranio expanden en gran medida la diversidad conocida dentro del filo". Appl. Environ. Microbiol . 73 (9): 3113–6. Bibcode :2007ApEnM..73.3113B. doi :10.1128/AEM.02012-06. PMC 1892891 . PMID  17337544. 
  5. ^ abc Quaiser A; Ochsenreiter T; Lanz C; et al. (2003). " Las acidobacterias forman un grupo coherente pero altamente diverso dentro del dominio bacteriano: evidencia de la genómica ambiental". Mol. Microbiol . 50 (2): 563–75. doi :10.1046/j.1365-2958.2003.03707.x. PMID  14617179. S2CID  25162803.
  6. ^ Rappe, MS; Giovannoni, SJ (2003). "La mayoría microbiana no cultivada". Revisión anual de microbiología . 57 : 369–394. doi :10.1146/annurev.micro.57.030502.090759. PMID  14527284.
  7. ^ Tláskal, Vojtěch; Baldrian, Petr (17 de junio de 2021). "Las bacterias que habitan en la madera muerta muestran adaptaciones a los cambios en la disponibilidad de carbono y nitrógeno durante la descomposición". Frontiers in Microbiology . 12 : 685303. doi : 10.3389/fmicb.2021.685303 . ISSN  1664-302X. PMC 8247643 . PMID  34220772. 
  8. ^ Thrash JC, Coates JD (2015). " Acidobacteria phyl. nov." En Whitman WB (ed.). Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria . John Wiley & Sons. págs. 1–5. doi :10.1002/9781118960608.pbm00001. ISBN . 9781118960608.
  9. ^ Dunbar, John; Barns, Susan M.; Ticknor, Lawrence O.; Kuske, Cheryl R. (2002). "Diversidad bacteriana empírica y teórica en cuatro suelos de Arizona". Microbiología aplicada y ambiental . 68 (6). Sociedad Americana de Microbiología: 3035–3045. Bibcode :2002ApEnM..68.3035D. doi :10.1128/AEM.68.6.3035-3045.2002. OCLC  679526952. PMC 123964. PMID  12039765 . 
  10. ^ abcdefghijklmnopqrstu Kielak, Anna M.; Barreto, Cristine C.; Kowalchuk, George A.; van Veen, Johannes A.; Kuramae, Eiko E. (31 de mayo de 2016). "La ecología de las acidobacterias: más allá de los genes y los genomas". Frontiers in Microbiology . 7 : 744. doi : 10.3389/fmicb.2016.00744 . ISSN  1664-302X. PMC 4885859 . PMID  27303369. 
  11. ^ Jones, Ryan T; Robeson, Michael S; Lauber, Christian L; Hamady, Micah; Knight, Rob; Fierer, Noah (8 de enero de 2009). "Un estudio exhaustivo de la diversidad de acidobacterias del suelo mediante pirosecuenciación y análisis de bibliotecas de clones". The ISME Journal . 3 (4): 442–453. Bibcode :2009ISMEJ...3..442J. doi :10.1038/ismej.2008.127. ISSN  1751-7362. PMC 2997719 . PMID  19129864. 
  12. ^ Fierer, Noah; Bradford, Mark A.; Jackson, Robert B. (junio de 2007). "Hacia una clasificación ecológica de las bacterias del suelo". Ecología . 88 (6): 1354–1364. Bibcode :2007Ecol...88.1354F. doi :10.1890/05-1839. ISSN  0012-9658. PMID  17601128. S2CID  7687418.
  13. ^ ab Kuske CR; Barns SM; Busch JD (1 de septiembre de 1997). "Diversos grupos bacterianos no cultivados de suelos del árido suroeste de los Estados Unidos que están presentes en muchas regiones geográficas". Appl. Environ. Microbiol . 63 (9): 3614–21. Bibcode :1997ApEnM..63.3614K. doi :10.1128 / AEM.63.9.3614-3621.1997. PMC 168668. PMID  9293013. 
  14. ^ Liesack, Werner; Bak, Friedhelm; Kreft, Jan-Ulrich; Stackebrandt, E. (30 de junio de 1994). "Holophaga foetida gen. nov., sp. nov., una nueva bacteria homoacetogénica que degrada compuestos aromáticos metoxilados". Archivos de Microbiología . 162 (1–2): 85–90. Bibcode :1994ArMic.162...85L. doi :10.1007/BF00264378. PMID  8085918. S2CID  23516245.
  15. ^ ab Coates, JD; Ellis, DJ; Gaw, CV; Lovley, DR (1 de octubre de 1999). "Geothrix fermentans gen. nov., sp. nov., una nueva bacteria reductora de Fe(III) de un acuífero contaminado con hidrocarburos". Revista internacional de bacteriología sistemática . 49 (4): 1615–1622. doi : 10.1099/00207713-49-4-1615 . PMID  10555343.
  16. ^ Fukunaga, Y; Kurahashi, M; Yanagi, K; Yokota, A; Harayama, S (noviembre de 2008). "Acanthopleuribacter pedis gen. nov., sp. nov., una bacteria marina aislada de un quitón, y descripción de Acanthopleuribacteraceae fam. nov., Acanthopleuribacterales ord. nov., Holophagaceae fam. nov., Holophagales ord. nov. y Holophagae classis nov. en el filo 'Acidobacteria'". Revista Internacional de Microbiología Sistemática y Evolutiva . 58 (Parte 11): 2597–2601. doi : 10.1099/ijs.0.65589-0 . PMID  18984699.
  17. ^ Kulichevskaya, IS; Suzina, NE; Liesack, W; Dedysh, SN (febrero de 2010). " Bryobacter aggregatus gen. nov., sp. nov., un quimioorganótrofo aeróbico que habita en la turba de la subdivisión 3 de las Acidobacterias ". Revista internacional de microbiología sistemática y evolutiva . 60 (parte 2): 301–6. doi :10.1099/ijs.0.013250-0. PMID  19651730.
  18. ^ Eichorst SA; Breznak JA; Schmidt TM (2007). "Aislamiento y caracterización de bacterias del suelo que definen Terriglobus gen. nov., en el filo Acidobacteria". Appl. Environ. Microbiol . 73 (8): 2708–17. Bibcode :2007ApEnM..73.2708E. doi :10.1128/AEM.02140-06. PMC 1855589 . PMID  17293520. 
  19. ^ Janssen, PH (1 de marzo de 2006). "Identificación de los taxones bacterianos dominantes del suelo en bibliotecas de ARNr 16S y genes ARNr 16S". Microbiología aplicada y ambiental . 72 (3): 1719–1728. Bibcode :2006ApEnM..72.1719J. doi :10.1128/aem.72.3.1719-1728.2006. ISSN  0099-2240. PMC 1393246 . PMID  16517615. 
  20. ^ Salter, Susannah J.; Cox, Michael J.; Turek, Elena M.; Calus, Szymon T.; Cookson, William O.; Moffatt, Miriam F.; Turner, Paul; Parkhill, Julian; Loman, Nicholas J. (1 de enero de 2014). "La contaminación de reactivos y de laboratorio puede afectar críticamente los análisis del microbioma basados ​​en secuencias". BMC Biology . 12 : 87. doi : 10.1186/s12915-014-0087-z . ISSN  1741-7007. PMC 4228153 . PMID  25387460. 
  21. ^ Sait, M.; Davis, KER; Janssen, PH (1 de marzo de 2006). "Efecto del pH en el aislamiento y distribución de miembros de la subdivisión 1 del filo Acidobacteria que se encuentran en el suelo". Microbiología aplicada y ambiental . 72 (3): 1852–1857. Bibcode :2006ApEnM..72.1852S. doi :10.1128/aem.72.3.1852-1857.2006. ISSN  0099-2240. PMC 1393200 . PMID  16517631. 
  22. ^ Kleinsteuber, Sabine; Müller, Frank-Dietrich; Chatzinotas, Antonis; Wendt-Potthoff, Katrin; Daños, Hauke ​​(enero de 2008). "Diversidad y cuantificación in situ de Acidobacterias subdivisión 1 en un lago minero ácido". Ecología de microbiología FEMS . 63 (1): 107–117. Código Bib : 2008FEMME..63..107K. doi : 10.1111/j.1574-6941.2007.00402.x . ISSN  0168-6496. PMID  18028401.
  23. ^ Eichorst, Stephanie A. Kuske, Cheryl R. Schmidt, Thomas M. Influencia de los polímeros vegetales en la distribución y el cultivo de bacterias del filo Acidobacteria ▿ † . Sociedad Estadounidense de Microbiología (ASM). OCLC  744821434.{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  24. ^ abc Eichorst, Stephanie A. Trojan, Daniela. Roux, Simon. Herbold, Craig. Rattei, Thomas. Woebken, Dagmar. Los conocimientos genómicos sobre las acidobacterias revelan estrategias para su éxito en entornos terrestres . OCLC  1051354840.{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  25. ^ Losey, NA; Stevenson, BS; Busse, H.-J.; Damste, JSS; Rijpstra, WIC; Rudd, S.; Lawson, PA (14 de junio de 2013). " Thermoanaerobaculum aquaticum gen. nov., sp. nov., el primer miembro cultivado de la subdivisión 23 de Acidobacteria , aislado de una fuente termal". Revista internacional de microbiología sistemática y evolutiva . 63 (Pt 11): 4149–4157. doi :10.1099/ijs.0.051425-0. ISSN  1466-5026. PMID  23771620. S2CID  32574193.
  26. ^ Kishimoto, Noriaki; Kosako, Yoshimasa; Tano, Tatsuo (31 de diciembre de 1990). "Acidobacterium capsulatum gen. nov., sp. nov.: Una bacteria quimioorganotrófica acidófila que contiene menaquinona de un entorno mineral ácido". Microbiología actual . 22 (1): 1–7. doi :10.1007/BF02106205. S2CID  20636659.
  27. ^ Euzeby JP. "Taxa por encima del rango de clase - Acidobacteria". LPSN . Consultado el 26 de noviembre de 2017 .
  28. ^ "Lista de genomas - Genoma - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 19 de junio de 2022 .
  29. ^ Li, Zijie; Gao, Yahui; Nakanishi, Hideki; Gao, Xiaodong; Cai, Li (12 de noviembre de 2013). "Biosíntesis de hexosas raras utilizando microorganismos y enzimas relacionadas". Beilstein Journal of Organic Chemistry . 9 : 2434–2445. doi : 10.3762/bjoc.9.281 . ISSN  1860-5397. PMC 3869271 . PMID  24367410. 
  30. ^ Huber, KJ; Wust, PK; Rohde, M.; Overmann, J.; Foesel, BU (26 de febrero de 2014). " Aridibacter famidurans gen. nov., sp. nov. y Aridibacter kavangonensis sp. nov., dos nuevos miembros de la subdivisión 4 de las Acidobacteria aisladas de suelo de sabana semiárida". Revista internacional de microbiología sistemática y evolutiva . 64 (parte 6): 1866–1875. doi :10.1099/ijs.0.060236-0. hdl : 10033/344212 . ISSN  1466-5026. PMID  24573163.
  31. ^ Foesel, Bärbel U.; Rohde, Manfred; Overmann, Jörg (marzo de 2013). " Blastocatella fastidiosa gen. nov., sp. nov., aislada de suelo de sabana semiárida: la primera especie descrita de la subdivisión 4 de Acidobacteria ". Microbiología sistemática y aplicada . 36 (2): 82–89. doi :10.1016/j.syapm.2012.11.002. ISSN  0723-2020. PMID  23266188.
  32. ^ Coates, JD; Ellis, DJ; Gaw, CV; Lovley, DR (1999-10-01). "Geothrix fermentans gen. nov., sp. nov., una nueva bacteria reductora de Fe(III) de un acuífero contaminado con hidrocarburos". Revista internacional de bacteriología sistemática . 49 (4): 1615–1622. doi : 10.1099/00207713-49-4-1615 . ISSN  0020-7713. PMID  10555343.
  33. ^ Sayers; et al. "Acidobacteriota". Base de datos de taxonomía del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) . Consultado el 20 de marzo de 2021 .
  34. ^ Dedysh SN, Yilmaz P. (2018). "Refinamiento de la estructura taxonómica del filo Acidobacteria". Int J Syst Evol Microbiol . 68 (12): 3796–3806. doi : 10.1099/ijsem.0.003062 . PMID  30325293. S2CID  53502177.
  35. ^ "El LTP" . Consultado el 20 de noviembre de 2023 .
  36. ^ "Árbol LTP_all en formato newick" . Consultado el 20 de noviembre de 2023 .
  37. ^ "Notas de la versión LTP_08_2023" (PDF) . Consultado el 20 de noviembre de 2023 .
  38. ^ "GTDB release 08-RS214". Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 10 de mayo de 2023 .
  39. ^ "bac120_r214.sp_label". Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 10 de mayo de 2023 .
  40. ^ "Historia del taxón". Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 10 de mayo de 2023 .
  41. ^ Tschoeke DA, Coutinho FH, Leomil L, Cavalcanti G, Silva BS, García GD, Dos Anjos LC, Nascimento LB, Moreira LS, Otsuki K, Cordeiro RC, Rezende CE, Thompson FL, Thompson CC. (2020). "Nuevos linajes de bacterias y arqueas descubiertos en sedimentos ricos en materia orgánica de una gran bahía tropical". Mar Genómica . 54 : 100789. Código bibliográfico : 2020MarGn..5400789T. doi :10.1016/j.margen.2020.100789. PMID  32563694. S2CID  219971745.

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