Proteobakterije: gramnegativni filum bakterij (E. coli, Salmonella, Vibrio)
Proteobakterije – velik filum gramnegativnih bakterij (E. coli, Salmonella, Vibrio). Odkrij njihov pomen, patogene vrste in vlogo v okolju. Preberi več.
Proteobakterije so glavni filum bakterij in ena najbolj raznovrstnih skupin prokariontov na Zemlji. Vključujejo tako prostoživeče kot simbiotske in patogene vrste, ki imajo velik vpliv na ekologijo, kmetijstvo in zdravje ljudi.
Osnovne lastnosti in Gramovo barvanje
Proteobakterije so gramnegativne bakterije. To pomeni, da ne zadržijo vijoličnega barvila pri Gramovem barvanju. Pri klasičnem Gramovem postopku se najprej uporabi kristalna vijolica, nato fiksira s jodom, izpere z alkoholom in na koncu doda kontrastir (običajno safranin ali drugi rožnati barvili), ki vse gramnegativne bakterije obarva z rožnato barvo. Sam test je uporaben za razvrščanje dveh različnih vrst bakterij na podlagi strukturnih razlik njihovih celičnih sten.
Celična stena in membranske značilnosti
Tipična gramnegativna celična stena proteobakterij ima tanek sloj peptidoglikana, ki se nahaja v periplazemskem prostoru med notranjo citoplazemsko membrano in zunanjo membrano. Zunanja membrana vsebuje lipopolisaharide (LPS), ki so pomembni za fizičnost površine in lahko delujejo kot endotoksin pri patogenih vrstah. Ta zgradba vpliva na prepustnost, imunološke odzive gostitelja in občutljivost na antibiotike.
Raznolikost oblik in metabolizma
Proteobakterije se pojavljajo v različnih oblikah — paličaste (rod), koksne, ukrivljene (vibrio), vijačaste — in pogosto nosijo gibala, kot so bičeki, ter površinske strukture (pili, kapsule), ki omogočajo pritrditev, izmenjavo genov ali evazijo imunskega sistema.
Metabolično so izjemno raznolike: mnoge so fakultativno ali obligatno anaerobne, nekatere so aerobne. Veliko vrst je kemoavotrofnih in heterotrofnih, obstajajo pa tudi kemoheterotrofne in fototrofne linije. Nekateri člani so sposobni vezave in fiksaže dušika v simbiozi z rastlinami (npr. rodu Rhizobium), medtem ko drugi sodelujejo v oksidaciji žvepla, dušika ali ogljika v različnih okoljih.
Klasifikacija in filogenija
Proteobakterije so bile sprva razvrščene na podlagi fizičnih in biokemijskih lastnosti, danes pa je skupina opredeljena predvsem glede na zaporedja ribosomalne RNK (rRNA). V filumu se običajno razlikujejo večje skupine (razredi) — alfaproteobakterije, betaproteobakterije, gamaproteobakterije, deltaproteobakterije in epsiloproteobakterije — ki se razlikujejo po ekologiji, metabolizmu in genomskih lastnostih.
Pomembni rodovi in vpliv na človeka ter okolje
Med pomembnimi predstavniki so patogeni rodovi, kot so Escherichia coli, Salmonella, Vibrio in Helicobacter, ki lahko povzročajo okužbe prebavil, zastrupitve s hrano ali druge bolezni. Proteobakterije so zato ključne za javno zdravje, nadzor kakovosti vode in varnost hrane; nekatere vrste so povezane tudi z naraščajočo problematiko odpornosti na antibiotike.
Drugi člani filuma so prosto živeči in igrajo velike vloge v globalnih biogeokemičnih ciklih: sodelujejo pri razgradnji organskih snovi, fiksaži dušika in kroženju hranil. Alfaproteobakterije so pogosto dominantne v morskem planktonu — nekatere morske linije predstavljajo zelo velik delež mikrobnih skupnosti in lahko predstavljajo več kot 10 % mikrobne združbe odprtega oceana.
Pomen v raziskavah in industriji
Proteobakterije so modelni organizmi v molekularni biologiji (npr. E. coli) in se uporabljajo v biotehnologiji, pri razvoju cepiv, sintezi beljakovin in bioremediaciji. Hkrati predstavljajo izzive zaradi patogenosti nekaterih vrst in širjenja rezistenc na zdravila.
Skupaj predstavljajo proteobakterije izjemno heterogeno in pomembno skupino bakterij z veliko vlogo v ekologiji, zdravju in biotehnologiji. Njihova klasifikacija in razumevanje se še naprej izboljšujeta z napredkom molekularnih in genomskih metod.
Struktura gramnegativne celične stene
Grampozitivne in negativne bakterije se razlikujejo predvsem po zgradbi celične stene.
Razvrstitev
- Proteobakterije: Vijolične bakterije in njihovi sorodniki
- alfa podrazred (vijolične bakterije brez žvepla, rizobakterije, Agrobacterium, Rickettsiae, Nitrobacter)
- pododdelek beta (Rhodocyclus, (nekateri) Thiobacillus, Alcaligenes, Spirillum, Nitrosovibrio)
- gama delitev (črevesne bakterije, fluorescenčne psevdomonade, vijolične žveplove bakterije, Legionella, (nekatere) Beggiatoa)
- delta pododdelek (reduktorji žvepla in sulfata (Desulfovibrio), Myxobacteria, Bdellovibrio)
Vprašanja in odgovori
V: Kaj so proteobakterije?
O: Proteobakterije so glavni filum bakterij.
V: Ali so proteobakterije gramnegativne ali grampozitivne bakterije?
O: Proteobakterije so gramnegativne bakterije.
V: Kakšen je protokol barvanja po Gramu?
O: Protokol barvanja po Gramu je test, ki se uporablja za razvrščanje dveh različnih vrst bakterij na podlagi strukturnih razlik njihovih celičnih sten.
V: Kako se s protokolom barvanja po Gramu razlikuje med gramnegativnimi in grampozitivnimi bakterijami?
O: Gramnegativne bakterije ne zadržijo vijoličnega barvila v protokolu barvanja po Gramu, zato se za kristalno vijolico doda kontrastin (običajno safranin), ki vse gramnegativne bakterije obarva z rožnato barvo.
V: Kateri so nekateri pomembni primeri patogenov, ki spadajo v filum Proteobacteria?
O: Nekateri pomembni primeri patogenov, ki spadajo v filum Proteobacteria, so Escherichia coli, Salmonella, Vibrio in Helicobacter.
V: Ali so vse bakterije iz rodu Proteobacteria povzročitelji bolezni?
O: Ne, vse proteobakterije niso patogene bakterije. Druge so prosto živeče in vključujejo številne bakterije, ki so odgovorne za vezavo dušika.
V: Kaj so alfaproteobakterije in kje jih najdemo?
O: Alfaproteobakterije so skupina proteobakterij, ki jih pogosto najdemo v morskem planktonu in lahko predstavljajo več kot 10 % mikrobne skupnosti odprtega oceana.
Iskati