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Acidobacteriota

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

Descripción

Los miembros de este filo son fisiológicamente diversos y se pueden encontrar en una variedad de entornos que incluyen suelo, 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 y representan hasta el 52% de la comunidad bacteriana total. [9] Se ha observado que factores ambientales como el pH y los nutrientes impulsan la dinámica de Acidobacteriota. [10] [11] [12] Muchas Acidobacteriota son acidófilas , 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 tanto, este es un campo de la microbiología en crecimiento. Parte de esta incertidumbre puede atribuirse a la dificultad con la que estas bacterias se cultivan en el laboratorio. Recientemente se ha logrado un éxito en la propagación mediante el uso de bajas concentraciones de nutrientes en combinación con altas cantidades de CO 2 , [10] sin embargo, el progreso es todavía bastante lento. Estos nuevos métodos solo han permitido que aproximadamente el 30% de las subdivisiones tengan especies documentadas. [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 descubrieron 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 contribuir de manera importante a los ecosistemas , ya que son particularmente abundantes en los suelos . [18] Los miembros de las subdivisiones 1, 4 y 6 son particularmente abundantes en los suelos. [19]

Además de su hábitat natural en el suelo, las Acidobacteriota de la subdivisión 2 no clasificadas también han sido identificadas como un contaminante de los reactivos del kit de extracción de ADN, lo que puede conducir a 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 las Acidobacteriota del drenaje ácido de minas están más adaptadas a condiciones de pH ácido (pH 2-3) en comparación con las Acidobacteriota de los suelos, [22] potencialmente debido a la especialización celular y la estabilidad de las enzimas. [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 algunas Acidobacteriota que se consideran anaerobias dentro de la subdivisión 8 [15] y la subdivisión 23. [25] Se ha descubierto que algunas cepas de Acidobacteriota originadas en el suelo tienen el potencial genómico de respirar oxígeno a niveles atmosféricos y sub. -concentraciones atmosféricas. [24]

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

Historia

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

Subdivisiones

En un esfuerzo por clasificar mejor las acidobacterias, se secuenciaron regiones del gen 16S rRNA 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 Proyecto de base de datos ribosomal. [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 algunas de las subdivisiones, siendo la más grande la número 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 Acidobateria es un área de microbiología en desarrollo, se supone que estos números cambiarán drásticamente con más estudios. [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 ni sorbosa . [29] Los miembros de la subdivisión 1 también contienen enzimas como las galactosidasas utilizadas en la descomposición de los 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 que generalmente se sabe que codifica la maquinaria de procesamiento de carbohidratos en varios géneros de Acidobacterias, 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 un recurso aparentemente oportuno de carbono. Sin embargo, se ha demostrado que sólo una especie en todas las subdivisiones puede procesarlo: Telmactobacter bradus de la subdivisión 1. Los científicos señalan que es demasiado pronto para comprender el campo para sacar conclusiones sobre el procesamiento de carbono en las Acidobacterias, 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 de descomposición del carbono más universal. [10]

Los investigadores creen que un factor adicional en la falta de comprensión de la degradación del carbono por las acidobacterias puede deberse a 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 ambiente controlado y observable. Si no se puede proporcionar dicho hábitat, los datos registrados no pueden informar de forma fiable 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 las Acidobacteriota estén involucradas en procesos del ciclo del nitrógeno, como la nitrificación , la desnitrificación o la fijación de nitrógeno . [10] Sin embargo, se demostró que Geothrix fermantans podía 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 genes de la familia de transportadores de canales de amonio. [24] [10] Acidobacteriota puede utilizar nitrógeno orgánico e inorgánico como fuente de nitrógeno.

Filogenia

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

Ver también

Referencias

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