Las betaproteobacterias son una clase de bacterias gramnegativas y una de las ocho clases del filo Pseudomonadota (sinónimo Proteobacteria). [1]
Las Betaproteobacteria comprenden más de 75 géneros y 400 especies. [2] En conjunto, representan una amplia variedad de estrategias metabólicas y ocupan diversos entornos, que van desde patógenos obligados que viven dentro de organismos hospedadores hasta ecosistemas de aguas subterráneas oligotróficos. Si bien la mayoría de los miembros de las Betaproteobacteria son heterótrofos , derivando tanto su carbono como sus electrones de fuentes organocarbonadas, algunos son fotoheterotróficos , derivando energía de la luz y carbono de fuentes organocarbonadas. Otros géneros son autótrofos , derivando 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 quimiolitoautotróficos .
Las Betaproteobacterias son económicamente importantes, ya que desempeñan funciones en el mantenimiento del pH del suelo y en el ciclo elemental. Algunos miembros económicamente importantes de las Betaproteobacterias utilizan el nitrato como su aceptor terminal de electrones y pueden utilizarse industrialmente para eliminar el nitrato de las aguas residuales mediante desnitrificación . Varias Betaproteobacterias son diazótrofas , lo que significa que pueden fijar el nitrógeno molecular del aire como fuente de nitrógeno para su 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 Betaproteobacteria son una de las ocho clases que componen las Pseudomonadota ("Proteobacteria"). Las Betaproteobacteria están estrechamente relacionadas con las Gammaproteobacteria , Acidithiobacillia e Hydrogenophilalia , que juntas forman un taxón que anteriormente se denominaba "Chromatibacteria". [2]
Actualmente se reconocen cuatro órdenes de Betaproteobacteria : Burkholderiales , Neisseriales , Nitrosomonadales y Rhodocyclales . [3] El nombre " Procabacteriales " también se propuso para un orden de endosimbiontes de Acanthamoeba , pero como no se pueden cultivar y los estudios han sido limitados, el nombre nunca se ha publicado de manera válida o efectiva, y por lo tanto no es más que un apodo sin ningún valor en la nomenclatura. [4] [5]
En 2017 se publicó una reclasificación extensa de familias y órdenes de la clase basada en un análisis polifásico (que incluye análisis del gen ARNr 16S y análisis de concatámeros de proteínas ribosómicas de 53 proteínas utilizando el sistema de tipificación de secuencias Multilocus rMLST), que eliminó el orden Hydrogenophilales de la clase y lo incluyó en una nueva clase de " Pseudomonadota ", Hydrogenophilalia . [3] El mismo estudio también fusionó el antiguo orden Methylophilales en Nitrosomonadales . [3]
Los cuatro órdenes de Betaproteobacteria son:
Algunos miembros de Betaproteobacteria pueden causar enfermedades en varios organismos eucariotas , incluidos los humanos. Por ejemplo, Neisseria gonorrhoeae y N. meningitidis causan gonorrea y meningitis respectivamente, mientras que Bordetella pertussis causa tos ferina . Otros miembros de la clase infectan plantas, como Ralstonia solanacearum que causa la enfermedad del marchitamiento bacteriano en más de 250 especies de plantas, Burkholderia cepacia que causa la pudrición del bulbo en las cebollas y Xylophilus ampelinus que causa necrosis en las vides. [6]
Las betaproteobacterias desempeñan un papel importante en la desnitrificación, la eliminación de fósforo y la degradación xenobiótica de los desechos. [7] Varias 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 entornos acuáticos es potencialmente peligrosa porque un alto contenido de amonio puede provocar eutrofización . [8] Los sistemas de tratamiento biológico de aguas residuales, así como otros métodos biológicos de eliminación de amonio, dependen del metabolismo de varias bacterias, incluidos los miembros de Nitrosomonadales de Betaproteobacteria , que realizan la nitrificación para eliminar el exceso de amoníaco de las aguas residuales. El amoníaco primero se oxida a nitrito , y luego se oxida a nitrato . Luego, una variedad de otros organismos reducen el nitrato a gas nitrógeno molecular ( desnitrificación ), que abandona el ecosistema y se transporta a la atmósfera. [9]