stringtranslate.com

Грациликуты

Gracilicutes ( лат . gracilis , тонкий, и cutis , кожа, относится к клеточной стенке) — клад в бактериальной филогении. [2]

Традиционно результаты окрашивания по Граму чаще всего использовались в качестве инструмента классификации, поэтому до появления молекулярной филогении царство Monera (так тогда назывались домены Bacteria и Archaea ) делилось на четыре типа , [1] [3]

От этой системы классификации отказались в пользу трехдоменной системы, основанной на молекулярной филогении, начатой ​​К. Вёзе. [5] [6]

Используя нарисованные от руки схемы, а не стандартный молекулярный филогенетический анализ, в 2006 году Кавалье-Смит возродил Gracilicutes как инфракиндгом, содержащий типы Spirochaetota , Sphingobacteria (FCB), Planctobacteria (PVC) и Proteobacteria . [7] Это грамотрицательная клада, которая ответвилась от других бактерий непосредственно перед эволюционной утратой внешней мембраны или капсулы и сразу после эволюции жгутиков . [7] В частности, этот автор предположил нетрадиционное древо жизни, помещая Chloroflexota около источника жизни, а Archaea — как близкого родственника Actinomycetota . Этот таксон не является общепринятым, и используется трехдоменная система. [8]

Таксон под названием Hydrobacteria был определен в 2009 году на основе молекулярно-филогенетического анализа основных генов. Он контрастирует с другой крупной группой эубактерий , называемой Terrabacteria . [9] Некоторые исследователи использовали название Gracilicutes вместо Hydrobacteria , но это не согласуется с первоначальным описанием Gracilicutes Гиббонсом и Мюрреем, упомянутым выше, которое включало цианобактерии и не следовало трехдоменной системе . Также, как отмечено выше, использование Gracilicutes Кавальер-Смитом может быть отклонено, поскольку оно было серьезным изменением более раннего таксономического названия, не было основано на статистическом анализе и не следовало трехдоменной системе . Самые последние геномные анализы подтвердили разделение бактерий на два крупных суперфилума, соответствующих Terrabacteria и Hydrobacteria . [10] [11]

Отношения

Филогенетическое дерево согласно филогенетическому анализу Баттистуцци и Хеджеса (2009) выглядит следующим образом с калибровкой молекулярных часов . [9]

Недавние филогенетические анализы показали, что протеобактерии являются парафилетическим типом, который может охватывать несколько недавно открытых кандидатов на типы и другие типы, такие как Acidobacteriota , Chrysiogenota , Deferribacterota и, возможно, Aquificota . Это говорит о том, что Gracilicutes или Hydrobacteria как клада могут включать несколько кандидатов, более тесно связанных с Proteobacteria, Spirochaetes, группой PVC и группой FCB, чем с бактериями из клады Terrabacteria . Некоторые из этих типов были классифицированы как часть протеобактерий. Например, Кавальер-Смит в своем предложении о 6 царствах включил Acidobacteriota , Aquificota , Chrysiogenota и Deferribacterota как часть протеобактерий. [7]

Филогенетический анализ выявил примерно следующую филогению между основными и некоторыми более близкородственными типами. [12] [13] [14] [15]

Согласно филогенетическому анализу Хуга (2016), взаимоотношения могут быть следующими. [16]

Следующий график показывает версию древа жизни Кавальер-Смита , указывающую статус Gracilicutes. Однако это древо не поддерживается никаким молекулярным анализом, поэтому его не следует считать филогенетическим.

Древо жизни Кавальер-Смита, 2006 [cstol 1]

Условные обозначения:
[A] Грамотрицательные бактерии с клеточной стенкой из пептидогликана , подобной хлоросоме . [B] Кислородный фотосинтез , Omp85 и четыре новые каталазы . [C] Гликобактериальная революция: внешняя мембрана со вставкой липополисахаридов , гопаноидов , диаминопимелиновой кислоты , ToIC и TonB . [D] Фикобилиновые хромофоры . [E] Жгутики . [F] Четыре секции: аминокислота в HSP60 и FtsZ и домен в РНК-полимеразах β и σ. [G] Эндоспоры . [H] Грамположительные бактерии: гипертрофия пептидогликана стенки , фермент сортаза и потеря внешней мембраны. [I] Глицерол- 1-P -дегидрогеназа . [J] Протеасома и фосфатидилинозитол . [K] Революция Neomura : замена пептидогликана гликопротеинами и липопротеинами . [L] Обратная ДНК - гираза и эфирные липидные изопреноиды . [M] Фагоцитоз .












  1. ^ Кавальер-Смит Т. (2006). «Эволюция клеток и история Земли: застой и революция». Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci . 361 (1470): 969–1006. doi :10.1098/rstb.2006.1842. PMC  1578732. PMID  16754610 .

Ссылки

  1. ^ ab Gibbons NE, Murray RG (январь 1978). «Предложения относительно высших таксонов бактерий». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 28 (1): 1–6. doi : 10.1099/00207713-28-1-1 .
  2. ^ Boussau B, Guéguen L, Gouy M (октябрь 2008 г.). "Учет горизонтальных переносов генов объясняет противоречивые гипотезы относительно положения Aquificales в филогении бактерий". BMC Evolutionary Biology . 8 : 272. doi : 10.1186/1471-2148-8-272 . PMC 2584045 . PMID  18834516. Учет горизонтальных переносов генов объясняет противоречивые гипотезы относительно положения Aquificales в филогении бактерий 
  3. ^ Krieg NR, Holt JC, ред. (1984). Руководство Берджи по систематической бактериологии . Том 1 (1-е изд.). Балтимор: Williams and Wilkins.
  4. ^ Мюррей РГ (1984). «Высшие таксоны, или место для всего...?». В Криге Н.Р., Холте Дж.К. (ред.). Руководство Берджи по систематической бактериологии . Т. 1 (1-е изд.). Балтимор: Уильямс и Уилкинс. С. 31–34.
  5. ^ Woese CR (июнь 1987). «Бактериальная эволюция». Microbiological Reviews . 51 (2): 221–271. doi :10.1128 / MMBR.51.2.221-271.1987. PMC 373105. PMID  2439888. 
  6. ^ Brenner DJ, Krieg NA, Staley JT (26 июля 2005 г.) [1984 (Williams & Wilkins)]. "Вводные эссе". В Garrity GM (ред.). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Том 2A (2-е изд.). Нью-Йорк: Springer. стр. 304. ISBN 978-0-387-24143-2. Британская библиотека № GBA561951.
  7. ^ abc Cavalier-Smith T (июль 2006 г.). «Укоренение древа жизни с помощью анализа переходов». Biology Direct . 1 : 19. doi : 10.1186/1745-6150-1-19 . PMC 1586193. PMID  16834776. 
  8. ^ Krieg NR, Ludwig W, Whitman WB, Hedlund BP, Paster BJ, Staley JT и др. (24 ноября 2010 г.) [1984 (Williams & Wilkins)]. "Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae и Planctomycetes". В Garrity GM (ред.). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Том 4 (2-е изд.). Нью-Йорк: Springer. стр. 908. ISBN 978-0-387-95042-6. Британская библиотека № GBA561951.
  9. ^ ab Battistuzzi FU, Hedges SB (февраль 2009 г.). «Основная клада прокариот с древними адаптациями к жизни на суше». Молекулярная биология и эволюция . 26 (2): 335–343. doi : 10.1093/molbev/msn247 . PMID  18988685.
  10. ^ Coleman GA, Davín AA, Mahendrarajah TA, Szánthó LL, Spang A, Hugenholtz P, et al. (Май 2021 г.). «Укорененная филогения разрешает раннюю бактериальную эволюцию». Science . 372 (6542): eabe0511. doi :10.1126/science.abe0511. hdl : 1983/51e9e402-36b7-47a6-91de-32b8cf7320d2 . PMID  33958449. S2CID  233872903.
  11. ^ Леонард Р. Р., Соваж Э., Лупо В., Перрен А., Сирякобс Д., Шарлье П. и др. (февраль 2022 г.). «Был ли последний общий предок бактерий монодермой?». Гены . 13 (2): 376. doi : 10.3390/genes13020376 . PMC 8871954. PMID  35205421 . 
  12. ^ Anantharaman K, Brown CT, Hug LA, Sharon I, Castelle CJ, Probst AJ и др. (октябрь 2016 г.). «Тысячи микробных геномов проливают свет на взаимосвязанные биогеохимические процессы в системе водоносного горизонта». Nature Communications . 7 : 13219. Bibcode :2016NatCo...713219A. doi :10.1038/ncomms13219. PMC 5079060 . PMID  27774985. 
  13. ^ Coleman GA, Davín AA, Mahendrarajah TA, Szánthó LL, Spang A, Hugenholtz P, Szöllősi GJ, Williams TA (май 2021 г.). «Укорененная филогения разрешает раннюю бактериальную эволюцию». Science . 372 (6542). New York, NY doi :10.1126/science.abe0511. hdl : 1983/51e9e402-36b7-47a6-91de-32b8cf7320d2 . PMID  33958449. S2CID  233872903.
  14. ^ Rinke C, Schwientek P, Sczyrba A, Ivanova NN, Anderson IJ, Cheng JF и др. (Июль 2013 г.). «Взгляд на филогению и кодирующий потенциал микробной темной материи». Nature . 499 (7459): 431–437. Bibcode :2013Natur.499..431R. doi : 10.1038/nature12352 . hdl : 10453/27467 . PMID  23851394. S2CID  4394530.
  15. ^ Zhu Q, Mai U, Pfeiffer W, Janssen S, Asnicar F, Sanders JG и др. (декабрь 2019 г.). «Филогеномика 10 575 геномов выявляет эволюционную близость между доменами бактерий и архей». Nature Communications . 10 (1): 5477. Bibcode :2019NatCo..10.5477Z. doi :10.1038/s41467-019-13443-4. PMC 6889312 . PMID  31792218. 
  16. ^ Hug LA, Baker BJ, Anantharaman K, Brown CT, Probst AJ, Castelle CJ и др. (апрель 2016 г.). «Новый взгляд на древо жизни». Nature Microbiology . 1 (5): 16048. doi : 10.1038/nmicrobiol.2016.48 . PMID  27572647. S2CID  3833474.