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ε-变形菌

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ε-变形菌纲
幽门螺旋杆菌的电子显微照片
科学分类 编辑
域: 细菌域 Bacteria
门: 假单胞菌门 Pseudomonadota
纲: ε-变形菌纲 Epsilonproteobacteria
Garrity et al. 2006
模式属
弯曲菌属
Campylobacter
Sebald and Véron 1963 (Approved Lists 1980)
异名
  • 弯曲菌纲 "Campylobacteria" Waite et al. 2017
  • 鹦鹉螺菌纲 "Nautiliia" Cavalier-Smith 2020

ε-变形菌学名:Epsilonproteobacteria)[1][2]是一个革兰氏阴性细菌。此纲是五种变形菌中最小的纲,只有少数属被鉴定出来,包括沃林氏菌幽门螺杆菌弯曲菌。2021年ICSP修订细菌分类学之前,此纲被归类为假单胞菌门,修订之后被归类为弯曲菌门[3],然而LPSN却不承认该门存在。[4]

词源

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ε-变形菌纲曾是变形菌门(Proteobacteria,现称Pseudomonadota)中的一个纲。“Proteobacteria”得名于希腊海神普罗透斯(Proteus),他能够变化外形使人无法捉到他,故比喻这类细菌形态的多样性。希腊字母“ε(epsilon)”是希腊字母表中的第五个字母,变形菌门初次被描述时,学者根据16S rRNA基因序列分析,将其划分为五个纲,其中ε-变形菌纲是第五个被划分的纲,因此得名。[1][5]

历史

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2005年,Garrity等人基于16S rRNA基因序列分析,将变形菌门划分为五个纲,其中ε-变形菌纲为第五个纲,由弯曲菌目形成。[5]隔年,ε-变形菌纲正式被描述。[6]

2017年,Waite等人通过对16S和23S rRNA基因以及120个单拷贝标记蛋白的分析,研究了ε-变形菌纲在细菌域中的系统发育位置。他们的研究结果表明,ε-变形菌纲不再需要归入变形菌门内,并提议建立一个新的门,即ε-变形菌门(Epsilonbacteraeota)。同时,为彻底斩断ε-变形菌纲与变形菌门的联系,他们还建议将ε-变形菌纲更名为弯曲菌纲(Campylobacteria)。[7]隔年,由于ICNP的规则调整,他们决定将原先建议的名称更改为弯曲菌门(Campylobacterota)。[8]2021年,弯曲菌门正式得到有效发布,ε-变形菌纲也正式归入该门。[3]然而,LPSN却不承认该门存在,仍将其成员视为假单胞菌门的一部分。[4]

2020年,Cavalier-Smith在其研究中指出,根据ICNP第9条规则,ε-变形菌纲已成为无效名称。于是,Cavalier-Smith提议将ε-变形菌纲更名为鹦鹉螺菌纲(Nautiliia)。然而,这一提议未被广泛接受。[9]

描述

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ε-变形菌是五种变形菌纲中最小的一种。此纲物种的细胞均为革兰氏阴性,且具有包围细胞壁内膜外膜。其形态多为弯曲或螺旋状,除了卵硫菌,该属呈球状。[10][11]许多ε-变形菌具有鞭毛运动能力,且已经进化出高速游动的能力,并且能够在固定肠道的粘性介质中游动。[12]此外,ε-变形菌是一类微需氧细菌。[13]

深海热液环境发现的ε-变形菌特征性地表现出化能自养性,通过氧化还原甲酸盐氢气,同时还原硝酸盐氧气来满足其能量需求。[14]ε-变形菌使用逆三羧酸循环二氧化碳固定为生物质,这种途径最初被认为对环境影响不大。该途径对氧气的敏感性与它们在这些环境中的微需氧或厌氧生态位相一致,亦与它们在中元古代海洋中的可能进化相一致[15]。据信,当时的海洋是含硫的,蓝藻光合作用中可利用的氧气含量很低。[16]

ε-变形菌被公认为现代海洋和陆地生态系统中普遍存在的菌类,在整个地球历史的生物地球化学和地质过程中发挥了重要作用。[15]大多数已知物种作为共生菌(牛中的沃林氏菌属)或病原菌(胃中的幽门螺杆菌属十二指肠中的弯曲菌属)栖息在动物的消化道中。在热液喷口和冷泉栖息地中也发现了大量ε-变形菌的环境序列。[17]对人类有致病性的属有弯曲菌属和幽门螺杆菌属等。[11]

参考文献

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  1. ^ 1.0 1.1 Class: Epsilonproteobacteria. lpsn.dsmz.de. [2024-07-28] (英语). 
  2. ^ taxonomy. Taxonomy browser (root). www.ncbi.nlm.nih.gov. [2024-08-20]. 
  3. ^ 3.0 3.1 Oren, Aharon; Garrity, George M. Valid publication of the names of forty-two phyla of prokaryotes. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2021, 71 (10). ISSN 1466-5034. doi:10.1099/ijsem.0.005056. 
  4. ^ 4.0 4.1 Phylum: Campylobacterota. lpsn.dsmz.de. [2024-08-20] (英语). 
  5. ^ 5.0 5.1 Don J. Brenner, Noel R. Krieg, James T. Staley. Garrity GM, Bell JA, Lilburn T. Class V. Epsilonproteobacteria class. nov.. Bergey's Manual® of Systematic Bacteriology, Volume Two: The Proteobacteria (Part C). 2005: 1145. ISBN 978-0-387-24145-6. doi:10.1007/0-387-29298-5 (英语). 
  6. ^ List of new names and new combinations previously effectively, but not validly, published. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. ISSN 1466-5034. doi:10.1099/ijs.0.64188-0. 
  7. ^ Waite, David W.; Vanwonterghem, Inka; Rinke, Christian; Parks, Donovan H.; Zhang, Ying; Takai, Ken; Sievert, Stefan M.; Simon, Jörg; Campbell, Barbara J.; Hanson, Thomas E.; Woyke, Tanja. Comparative Genomic Analysis of the Class Epsilonproteobacteria and Proposed Reclassification to Epsilonbacteraeota (phyl. nov.). Frontiers in Microbiology. 2017-04-24, 8. ISSN 1664-302X. doi:10.3389/fmicb.2017.00682 (英语). 
  8. ^ Waite, David W.; Vanwonterghem, Inka; Rinke, Christian; Parks, Donovan H.; Zhang, Ying; Takai, Ken; Sievert, Stefan M.; Simon, Jörg; Campbell, Barbara J.; Hanson, Thomas E.; Woyke, Tanja. Addendum: Comparative Genomic Analysis of the Class Epsilonproteobacteria and Proposed Reclassification to Epsilonbacteraeota (phyl. nov.). Frontiers in Microbiology. 2018-04-18, 9. ISSN 1664-302X. doi:10.3389/fmicb.2018.00772 (英语). 
  9. ^ Cavalier-Smith, Thomas; Chao, Ema E-Yung. Multidomain ribosomal protein trees and the planctobacterial origin of neomura (eukaryotes, archaebacteria). Protoplasma. 2020-05-01, 257 (3). ISSN 1615-6102. PMC 7203096可免费查阅. PMID 31900730. doi:10.1007/s00709-019-01442-7 (英语). 
  10. ^ Marshall, Ian P. G.; Blainey, Paul C.; Spormann, Alfred M.; Quake, Stephen R. A Single-Cell Genome for Thiovulum sp.. Applied and Environmental Microbiology. 2012-12, 78 (24). ISSN 0099-2240. PMC 3502928可免费查阅. PMID 23023751. doi:10.1128/AEM.02314-12. 
  11. ^ 11.0 11.1 Jules J. Berman. Taxonomic Guide to Infectious Diseases. 2012: 50. ISBN 978-0-12-415895-5. doi:10.1016/C2011-0-04443-5. 
  12. ^ Beeby, Morgan. Motility in the epsilon-proteobacteria. Current Opinion in Microbiology. Growth and development: eukaryotes and prokaryotes. 2015-12-01, 28. ISSN 1369-5274. doi:10.1016/j.mib.2015.09.005. 
  13. ^ Nordestgaard, Rie Louise Møller; Spiegelhauer, Malene Roed; Frandsen, Tove Havnhøj; Gren, Caroline; Stauning, Agnes Tving; Andersen, Leif Percival. Clinical Manifestations of the Epsilonproteobacteria (Helicobacter pylori). Helicobacter Pylori - New Approaches of an Old Human Microorganism. IntechOpen. 2018-11-05. ISBN 978-1-83881-147-1 (英语). 
  14. ^ Takai, Ken; Campbell, Barbara J.; Cary, S. Craig; Suzuki, Masae; Oida, Hanako; Nunoura, Takuro; Hirayama, Hisako; Nakagawa, Satoshi; Suzuki, Yohey; Inagaki, Fumio; Horikoshi, Koki. Enzymatic and Genetic Characterization of Carbon and Energy Metabolisms by Deep-Sea Hydrothermal Chemolithoautotrophic Isolates of Epsilonproteobacteria. Applied and Environmental Microbiology. 2005-11, 71 (11). ISSN 0099-2240. PMC 1287660可免费查阅. PMID 16269773. doi:10.1128/AEM.71.11.7310-7320.2005. 
  15. ^ 15.0 15.1 Campbell, Barbara J.; Engel, Annette Summers; Porter, Megan L.; Takai, Ken. The versatile ε-proteobacteria: key players in sulphidic habitats. Nature Reviews Microbiology. 2006-05-02, 4 (6): 458–468. ISSN 1740-1526. PMID 16652138. S2CID 10479314. doi:10.1038/nrmicro1414. 
  16. ^ Anbar, A. D.; A. H. Knoll. Proterozoic Ocean Chemistry and Evolution: A Bioinorganic Bridge?. Science. 2002-08-16, 297 (5584): 1137–1142. Bibcode:2002Sci...297.1137A. CiteSeerX 10.1.1.615.3041可免费查阅. PMID 12183619. S2CID 5578019. doi:10.1126/science.1069651. 
  17. ^ Dharumadurai, Dhanasekaran. Chapter 42 - Culture-independent and culture-dependent approaches in symbiont analysis: in proteobacteria. Microbial Symbionts: Functions and Molecular Interactions on Host. 2023: 746. ISBN 978-0-323-99334-0. doi:10.1016/C2021-0-01933-7.