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Articulo de referencia

Bacteroidota

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El filo Bacteroidota (sinónimo Bacteroidetes ) está compuesto por tres grandes clases de bacterias Gram negativas , no formadoras de esporas, anaerobias o aerobias, y con forma de bastón, que están ampliamente distribuidas en el medio ambiente, incluyendo el suelo, los sedimentos y el agua de mar, así como en los intestinos y la piel de los animales.

Aunque algunas especies de Bacteroides pueden ser patógenos oportunistas , muchas especies de Bacteroidota son simbióticas y están altamente adaptadas al tracto gastrointestinal. Las Bacteroides son muy abundantes en los intestinos, alcanzando hasta 10¹¹ células g⁻¹ de material intestinal. Realizan conversiones metabólicas esenciales para el huésped, como la degradación de proteínas o polímeros de azúcares complejos. Las Bacteroidota colonizan el tracto gastrointestinal ya en los lactantes, ya que los oligosacáridos no digeribles de la leche materna favorecen el crecimiento tanto de Bacteroides como de Bifidobacterium . Las especies de Bacteroides son reconocidas selectivamente por el sistema inmunitario del huésped mediante interacciones específicas. [ 5 ]

Historia

Bacteroides fragilis fue la primera especie de Bacteroides aislada en 1898 como patógeno humano vinculado a la apendicitis , entre otros casos clínicos. [ 5 ] Las especies de la clase Bacteroidia son , con mucho,las más estudiadas, incluyendo el género Bacteroides (un organismo abundante en las heces de animales de sangre caliente, incluidos los humanos) y Porphyromonas , un grupo de organismos que habitan la cavidad oral humana . La clase Bacteroidia se llamaba anteriormente Bacteroidetes ; como hasta hace poco era la única clase del filo, el nombre se cambió en el cuarto volumen del Manual de Bacteriología Sistemática de Bergey. [ 6 ]

Durante mucho tiempo, se pensó que la mayoría de las bacterias Gram negativas del tracto gastrointestinal pertenecían al género Bacteroides , pero en los últimos años muchas especies de Bacteroides han sufrido una reclasificación. Según la clasificación actual, la mayoría de las especies de Bacteroidota gastrointestinales pertenecen a las familias Bacteroidaceae , Prevotellaceae , Rikenellaceae y Porphyromonadaceae .  [ 5 ] Este filo a veces se agrupa con Chlorobiota , Fibrobacterota , Gemmatimonadota , Calditrichota y el grupo marino A para formar el grupo o superfilo FCB . [ 7 ] En el sistema de clasificación alternativo propuesto por Cavalier-Smith , este taxón es en cambio una clase en el filo Sphingobacteria .

papel médico y ecológico

En la microbiota gastrointestinal, Bacteroidota tiene un potencial metabólico muy amplio y se considera una de las partes más estables de la microflora gastrointestinal. La abundancia reducida de Bacteroidota en algunos casos se asocia con la obesidad . Este grupo bacteriano en su conjunto tiene evidencia contradictoria sobre la alteración de la abundancia en pacientes con síndrome del intestino irritable , aunque su género Bacteroides probablemente esté enriquecido, [ 8 ] pero puede estar involucrado en la patogénesis de la diabetes tipo 1 y tipo 2. [ 5 ] Bacteroides spp. en contraste con Prevotella spp. se encontraron recientemente enriquecidos en los metagenomas de sujetos con baja riqueza de genes que se asociaron con adiposidad, resistencia a la insulina y dislipidemia, así como un fenotipo inflamatorio. Las especies de Bacteroidota que pertenecen a las clases Flavobacteriales y Sphingobacteriales son bacterias típicas del suelo y solo se detectan ocasionalmente en el tracto gastrointestinal, excepto Capnocytophaga spp. y Sphingobacterium spp. que se pueden detectar en la cavidad bucal humana. [ 5 ]

Los Bacteroidota no se limitan a la microbiota intestinal, sino que colonizan una variedad de hábitats en la Tierra. [ 9 ] Por ejemplo, los Bacteroidota , junto con " Pseudomonadota ", " Bacillota " y " Actinomycetota ", también se encuentran entre los grupos bacterianos más abundantes en la rizosfera . [ 10 ] Se han detectado en muestras de suelo de diversas ubicaciones, incluidos campos cultivados, suelos de invernaderos y áreas no explotadas. [ 9 ] Los Bacteroidota también habitan lagos de agua dulce, ríos y océanos. Se les reconoce cada vez más como un compartimento importante del bacterioplancton en ambientes marinos, especialmente en océanos pelágicos . [ 9 ] El género de Bacteroidota halófilo Salinibacter habita ambientes hipersalinos como salmueras saturadas de sal en lagos hipersalinos. Salinibacter   comparte muchas propiedades con arqueas halófilas como Halobacterium y Haloquadratum que habitan los mismos ambientes. Fenotípicamente, Salinibacter es notablemente similar a Halobacterium y por lo tanto permaneció sin identificar durante mucho tiempo. [ 11 ]

Metabolismo

Las especies de Bacteroidota gastrointestinales producen ácido succínico , ácido acético y, en algunos casos, ácido propiónico , como principales productos finales. Las especies pertenecientes a los géneros Alistipes , Bacteroides , Parabacteroides , Prevotella , Paraprevotella , Alloprevotella , Barnesiella y Tannerella son sacarolíticas, mientras que las especies pertenecientes a Odoribacter y Porphyromonas son predominantemente asacarolíticas. Algunas especies de Bacteroides y Prevotella pueden degradar polisacáridos vegetales complejos como almidón , celulosa , xilanos y pectinas . Las especies de Bacteroidota también desempeñan un papel importante en el metabolismo de las proteínas mediante la actividad proteolítica asignada a las proteasas asociadas a la célula. Algunas especies de Bacteroides tienen el potencial de utilizar la urea como fuente de nitrógeno. Otras funciones importantes de las especies de Bacteroides incluyen la desconjugación de ácidos biliares y el crecimiento en moco . [ 5 ] Muchos miembros de los géneros Bacteroidota ( Flexibacter , Cytophaga , Sporocytophaga y parientes) son de color amarillo-naranja a rosa-rojo debido a la presencia de pigmentos del grupo de la flexirrubina . En algunas cepas de Bacteroidota , las flexirrubinas pueden estar presentes junto con pigmentos carotenoides . Los pigmentos carotenoides se encuentran generalmente en miembros marinos y halófilos del grupo, mientras que los pigmentos de flexirrubina son más frecuentes en representantes clínicos, de agua dulce o que colonizan el suelo. [ 12 ]

Genómica

El análisis genómico comparativo ha llevado a la identificación de 27 proteínas que están presentes en la mayoría de las especies del filo Bacteroidota . De estas, una proteína se encuentra en todas las especies de Bacteroidota secuenciadas , mientras que otras dos proteínas se encuentran en todas las especies secuenciadas con la excepción de las del género Bacteroides . La ausencia de estas dos proteínas en este género probablemente se deba a la pérdida selectiva de genes. [ 7 ] Además, se han identificado cuatro proteínas que están presentes en todas las especies de Bacteroidota excepto Cytophaga hutchinsonii ; esto también probablemente se deba a la pérdida selectiva de genes. Se han identificado otras ocho proteínas que están presentes en todos los genomas de Bacteroidota secuenciados excepto Salinibacter ruber . La ausencia de estas proteínas puede deberse a la pérdida selectiva de genes, o porque S. ruber se ramifica muy profundamente, los genes para estas proteínas pueden haber evolucionado después de la divergencia de S. ruber . También se ha identificado una indel de firma conservada ; Esta deleción de tres aminoácidos en la chaperona ClpB está presente en todas las especies del filo Bacteroidota , excepto en S. ruber . Esta deleción también se encuentra en una especie de Chlorobiota y una especie de Archaeum , lo que probablemente se deba a la transferencia horizontal de genes . Estas 27 proteínas y la deleción de tres aminoácidos sirven como marcadores moleculares para los Bacteroidota . [ 7 ]

Relación filogenética entre Bacteroidota , Chlorobiota y Fibrobacterota

Las especies de los filos Bacteroidota y Chlorobiota se ramifican muy cerca unas de otras en los árboles filogenéticos, lo que indica una relación estrecha. Mediante el uso de análisis genómico comparativo, se han identificado tres proteínas que son compartidas de forma única por prácticamente todos los miembros de los filos Bacteroidota y Chlorobiota . [ 7 ] El hecho de que estas tres proteínas sean compartidas es significativo porque, aparte de ellas, ninguna otra proteína de los filos Bacteroidota o Chlorobiota es compartida por ningún otro grupo de bacterias. También se han identificado varias indels características conservadas que son compartidas de forma única por los miembros de los filos. La presencia de estas firmas moleculares respalda su estrecha relación. [ 7 ] [ 13 ] Además, se indica que el filo Fibrobacterota está específicamente relacionado con estos dos filos. Un clado que consta de estos tres filos está fuertemente respaldado por análisis filogenéticos basados ​​en varias proteínas diferentes [ 13 ] Estos filos también se ramifican en la misma posición basándose en indels características conservadas en varias proteínas importantes. [ 14 ] Por último, y lo más importante, se han identificado dos indels característicos conservados (en la proteína RpoC y en la serina hidroximetiltransferasa ) y una proteína característica PG00081 que son compartidas exclusivamente por todas las especies de estos tres filos. Todos estos resultados proporcionan evidencia convincente de que las especies de estos tres filos compartieron un ancestro común exclusivo de todas las demás bacterias, y se ha propuesto que todas deberían ser reconocidas como parte de un único superfilo "FCB". [ 7 ] [ 13 ]

Filogenia

La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres procariotas con estatus en la nomenclatura [ 2 ].

Véase también

Referencias

  1. ↑ Oren A, Garrity GM (2021). "Publicación válida de los nombres de cuarenta y dos filos de procariotas" . Int J Syst Evol Microbiol . 71 (10): 5056. doi : 10.1099/ijsem.0.005056 . PMID 34694987. S2CID 239887308 .  
  2. 1 2 Bacteroidota en LPSN ; Freese, HM; Meier-Kolthoff, JP; Sardà Carbasse, J.; Afolayan, AO; Göker, M. (29 de octubre de 2025). "TYGS y LPSN en 2025: un recurso global de datos biológicos básicos para la clasificación y nomenclatura basadas en el genoma de procariotas dentro de la Diversidad Digital DSMZ". Nucleic Acids Research . 53 : D1– D12. doi : 10.1093/nar/gkaf1110 .
  3. ↑ Schoch CL; et al. "Bacteroidota" . Base de datos taxonómica del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) . Consultado el 5 de junio de 2025 . 
  4. ↑ Krieg NR, Ludwig W, Euzéby J, Whitman WB (2010). "Filo XIV. Bacteroidetes phyl. nov." En Krieg NR, Staley JT, Brown DR, Hedlund BP, Paster BJ, Ward NL, Ludwig W, Whitman WB (eds.). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology . Vol. 4 (2.ª ed.). Nueva York, NY: Springer. p. 25.   
  5. 1 2 3 4 5 6 Rajilić-Stojanović, Mirjana; de Vos, Willem M. (2014). "Las primeras 1000 especies cultivadas de la microbiota gastrointestinal humana" . FEMS Microbiology Reviews . 38 (5): 996– 1047. doi : 10.1111/1574-6976.12075 . ISSN 1574-6976 . PMC 4262072. PMID 24861948 .   
  6. ↑ Krieg, NR; Ludwig, W.; Whitman, WB; Hedlund, BP; Paster, BJ; Staley, JT; Ward, N.; Brown, D.; Parte, A. (24 de noviembre de 2010) [1984 (Williams & Wilkins)]. George M. Garrity (ed.). Bacteroidetes , Spirochaetes , Tenericutes ( Mollicutes ) , Acidobacteria , Fibrobacteres , Fusobacteria , Dictyoglomi , Gemmatimonadetes , Lentisphaerae , Verrucomicrobia , Chlamydiae y PlanctomycetesManual de Bacteriología Sistemática de Bergey. Vol.  4 (2.ª  ed.). Nueva York: Springer. pág.  908. ISBN 978-0-387-95042-6Biblioteca Británica n.º GBA561951.
  7. 1 2 3 4 5 6 Gupta, RS; Lorenzini, E. (2007). "Filogenia y firmas moleculares (proteínas conservadas e inserciones/deleciones) que son específicas de las especies Bacteroidetes y Chlorobi" . BMC Evolutionary Biology . 7 (1): 71. Bibcode : 2007BMCEE...7...71G . doi : 10.1186 / 1471-2148-7-71 . PMC 1887533. PMID 17488508 .  
  8. ↑ Pittayanon R, Lau JT, Yuan Y, Leontiadis GI, Tse F, Surette M, Moayyedi P (2019). "Microbiota intestinal en pacientes con síndrome del intestino irritable: una revisión sistemática". Gastroenterology . 157 (1): 97– 108. doi : 10.1053/j.gastro.2019.03.049 . PMID 30940523 . 
  9. 1 2 3 Thomas, François; Hehemann, Jan-Hendrik; Rebuffet, Etienne; Czjzek, Mirjam; Michel, Gurvan (2011). " Bacteroidetes ambientales e intestinales : la conexión con los alimentos" . Frontiers in Microbiology . 2 : 93. doi : 10.3389/fmicb.2011.00093 . ISSN 1664-302X . PMC 3129010. PMID 21747801 .   
  10. ↑ Mendes, Rodrigo; Garbeva, Paolina; Raaijmakers, Jos M. (2013). "El microbioma de la rizosfera: importancia de los microorganismos beneficiosos para las plantas, patógenos para las plantas y patógenos para los humanos" . FEMS Microbiology Reviews . 37 (5): 634– 663. doi : 10.1111/1574-6976.12028 . ISSN 1574-6976 . PMID 23790204 .  
  11. ↑ Oren, Aharon (2013). " Salinibacter : una bacteria extremadamente halófila con propiedades arqueales" . FEMS Microbiology Letters . 342 (1): 1– 9. doi : 10.1111/1574-6968.12094 . PMID 23373661 . 
  12. ↑ Jehlička, Jan; Osterrothová, Kateřina; Oren, Aharon; Edwards, Howell GM (2013). "Discriminación espectrométrica Raman de pigmentos de flexirrubina de dos géneros de Bacteroidetes " . FEMS Microbiology Letters . 348 (2): 97–102 . doi : 10.1111/1574-6968.12243 . PMID 24033756 . 
  13. 1 2 3 Gupta, RS (2004). " La filogenia y las secuencias características de Fibrobacteres , Chlorobi y Bacteroidetes ". Critical Reviews in Microbiology . 30 (2): 123– 140. doi : 10.1080/10408410490435133 . PMID 15239383. S2CID 24565648 .  
  14. ↑ Griffiths, E; Gupta, RS (2001). "El uso de secuencias características en diferentes proteínas para determinar el orden de ramificación relativo de las divisiones bacterianas: evidencia de que Fibrobacter divergió en un momento similar a Chlamydia y la división Cytophaga – Flavobacterium – Bacteroides " . Microbiology . 147 (Pt 9): 2611–22 . doi : 10.1099/00221287-147-9-2611 . PMID 11535801 . 
  15. ↑ García-López M, Meier-Kolthoff JP, Tindall BJ, Gronow S, Woyke T, Kyrpides NC, Hahnke RL, Göker M (2019). " Análisis de 1000 genomas de cepas tipo mejora la clasificación taxonómica de Bacteroidetes " . Front Microbiol . 10 : 2083. doi : 10.3389/fmicb.2019.02083 . PMC 6767994. PMID 31608019 .  
  16. ↑ "El LTP" . Consultado el 20 de noviembre de 2023 .
  17. ↑ "Árbol LTP_all en formato newick" . Consultado el 20 de noviembre de 2023 .
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  20. ↑ "bac120_r226.sp_label" . Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 1 de mayo de 2025 .
  21. ↑ "Historial de taxones" . Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 1 de mayo de 2025 .
  • Estudios filogenómicos y evolutivos sobre especies de Bacteroidetes, Chlorobi y Fibrobacteres. Archivado el 22 de marzo de 2019 en la página web de filogenia bacteriana (procariota) de Wayback Machine.
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