Las betaproteobacterias son una clase de bacterias Gram-negativas y una de las ocho clases del filo Pseudomonadota (sinónimo Proteobacteria). [1]
Las Betaproteobacterias son una clase que comprende más de 75 géneros y 400 especies de bacterias. [2] Juntas, las Betaproteobacterias representan una amplia variedad de estrategias metabólicas y ocupan diversos entornos, desde patógenos obligados que viven dentro de organismos huéspedes hasta ecosistemas oligotróficos de aguas subterráneas. Si bien la mayoría de los miembros de las Betaproteobacterias son heterótrofos y obtienen tanto su carbono como sus electrones de fuentes de organocarbonos, algunos son fotoheterótrofos y obtienen energía de la luz y el carbono de fuentes de organocarbonos. Otros géneros son autótrofos y derivan su carbono del bicarbonato o dióxido de carbono y sus electrones de iones inorgánicos reducidos como nitrito , amonio , tiosulfato o sulfuro [1] ; muchos de estos son quimiolitoautótrofos . Las betaproteobacterias son económicamente importantes y desempeñan funciones en el mantenimiento del pH del suelo y en el ciclo elemental. Otros miembros económicamente importantes de las Betaproteobacterias pueden usar nitrato como su aceptor terminal de electrones y pueden usarse industrialmente para eliminar el nitrato de las aguas residuales mediante desnitrificación . Varias Betaproteobacterias son diazótrofas , lo que significa que pueden fijar nitrógeno molecular del aire como fuente de nitrógeno para el crecimiento; esto es importante para la industria agrícola ya que es un medio principal para que los niveles de amonio en los suelos aumenten sin la presencia de plantas leguminosas .
Las Betaproteobacterias son una de las ocho clases que componen las "Proteobacterias". Las Betaproteobacterias están más estrechamente relacionadas con las Gammaproteobacterias , Acidithiobacillia e Hydrogenophilalia , y juntas forman un taxón que anteriormente se llamaba " Cromatibacterias ". [2] Actualmente se reconocen cuatro órdenes de Betaproteobacterias : las Burkholderiales , las Neisseriales , las Nitrosomonadales y las Rhodocyclales . [3] El nombre " Procabacteriales " también fue propuesto para un orden de endosimbiontes de Acanthamoeba , pero como no pueden cultivarse y los estudios han sido limitados, el nombre nunca ha sido publicado válida o efectivamente, y por lo tanto no es más que un apodo sin ningún estatus en la nomenclatura. [4] [5] En 2017 se publicó una reclasificación extensa de familias y órdenes de la clase basada en un análisis polifásico (incluidos análisis del gen 16S rRNA y análisis de concatámeros de proteínas ribosomales de 53 proteínas utilizando el sistema de tipificación de secuencias rMLST Multilocus ), que eliminó el orden Hydrogenophilales de la clase y a una nueva clase de la " Pseudomonadota ", la Hydrogenophilalia . [3] El mismo estudio también fusionó el antiguo orden Mmethylophilales en Nitrosomonadales . [3]
Los cuatro órdenes de Betaproteobacteria se subdividen en familias:
Algunos miembros de las Betaproteobacterias pueden causar enfermedades en varios organismos eucariotas , incluidos los humanos, como los miembros del género Neisseria : N. gonorrhoeae y N. meningitidis son ejemplos principales, que causan gonorrea y meningitis respectivamente, así como Bordetella pertussis que causa tos ferina . Otros miembros de esta clase pueden infectar plantas, como Ralstonia solanacearum , que causa marchitez bacteriana en más de 250 especies de plantas, Burkholderia cepacia , que causa la pudrición del bulbo de las cebollas, y Xylophilus ampelinus , que causa necrosis en las vides. [6] Se sabe que las betaproteobacterias desempeñan un papel importante en la desnitrificación, la eliminación de fósforo y la degradación xenobiótica de los desechos [7]
Diversas actividades humanas, como la producción de fertilizantes y el uso de plantas químicas, liberan cantidades significativas de iones de amonio en ríos y océanos. [8] La acumulación de amonio en ambientes acuáticos es potencialmente peligrosa porque un alto contenido de amonio puede provocar eutrofización . [8] Los sistemas biológicos de tratamiento de aguas residuales, así como otros métodos biológicos de eliminación de amonio, dependen del metabolismo de varias bacterias , incluidos los miembros de las Nitrosomonadales de las Betaproteobacterias que se someten a nitrificación y una amplia gama de organismos capaces de desnitrificación para eliminar el exceso de amoníaco de aguas residuales por oxidación primero a nitrato y luego nitrito y luego reducción a gas nitrógeno molecular , que abandona el ecosistema y es transportado a la atmósfera. [9]