알파프로테오박테리아

Alphaproteobacteria
알파프로테오박테리아
Wolbachia.png
곤충 세포 내 볼바키아의 전자 현미경 투과 사진.
학점 : 공공과학도서관 / Scott O'Neill
과학적 분류 e
도메인: 박테리아
문: 슈도모나도타속
클래스: 알파프로테오박테리아
Garrity 외 2006년
서브클래스[1] 및 주문[3]
동의어[3]
  • 콜로박테리아 캐벌리어-스미스
  • 아녹시포토박테리아 (Gibbons and Murray 1978) Murray 1988
  • 포토박테리아 Gibbons and Murray 1978(1980년 승인 리스트)
  • 알파박테리아 캐벌리어 스미스 2002

알파프로테오박테리아는 의사도모나도타문(옛 프로테오박테리아)[4]에 속하는 박테리아이다.마그네토코칼레스와 마리프로펀달레스는 알파프로테오박테리아의 [5][6]기초 또는 자매로 여겨진다.알파프로테오박테리아는 매우 다양하고 공통점이 거의 없지만 그럼에도 불구하고 공통의 조상을 가지고 있다.모든 프로테오박테리아와 마찬가지로 그 구성원은 그램 음성이며 세포 내 기생 구성원의 일부는 펩티도글리칸이 부족하여 그램 [4][3]가변적이다.

특성.

알파프로테오박테리아는 다양한 분류군으로 여러 광영양속, C1-합성물(예: Methylobacterium spp.)을 대사하는 여러 속, 식물의 공생(예: Rhizobium spp.), 절지동물(Wolbachia)의 내심근(Endosymbotes) 및 세포내 병원체(Egets)로 구성되어 있다.또한, 이 분류는 진핵세포의 세포기관인 미토콘드리아를 발생시킨 진핵세포 조상에 의해 삼켜진 박테리아인 원생대 연골의 자매이다.[1][7]기술적으로 관심이 있는 종은 Rhizobium radiobacter이다: 과학자들은 종종 외래 DNA를 식물 [8]게놈으로 옮기기 위해 이 종을 사용한다.Pelagibacter Ubique와 같은 호기성 비산소성 광영양성 박테리아는 널리 분포하는 알파프로테오박테리아로 외양 미생물 군집의 10% 이상을 구성할 수 있다.

진화 및 유전체학

특히 Pelagibacterales의 위치에 대한 목의 계통 발생에 대해서는 약간의 이견이 있지만 전반적으로 어느 정도 합의가 이루어지고 있다.불협화음은 유전자 함량의 큰 차이(예: Pelagibacter ubique에서 합리화되는 게놈)와 여러 [1]목의 구성원 간에 GC 함량의 큰 차이에서 비롯된다.구체적으로, Pelagibacterales, Rickettiales, Holosporales는 AT가 풍부한 [jargon]게놈을 가진 종을 포함하고 있다.그것은 인공적인 [9][10][11]군집화를 초래할 수 있는 수렴 진화의 경우일 수 있다는 주장이[by whom?] 제기되어 왔다.하지만,[1][12][13][14] 몇몇 연구들은 동의하지 않는다.

또한 리보솜 RNA의 GC 함량은 게놈의 GC 함량을 거의 반영하지 않는 것으로 밝혀졌다.리보솜 GC 함량과 계통발생의 비정형적인 상관관계 중 하나는 Holosporales의 구성원이 Pelagibacterales 및 Rickettiales의 구성원보다 훨씬 높은 리보솜 GC 함량을 가지고 있다는 것이다. 그러나 이들은 후자의 두 [1]목의 구성원보다 게놈 GC 함량이 높은 종과 더 밀접하게 관련되어 있다.

알파프로테오박테리아는 마그네틱코커스과, 리케츠과,[1] 카울로박테리아의 세 아강으로 나뉜다.기본 그룹은 마그네틱틱스과로, 다양한 종류의 마그네틱스 박테리아로 구성되어 있지만, 오직 한 가지, 마그네틱코커스 [15]마리누스만이 기술되어 있다.리케츠과(Rickettsidae)는 세포 내 리케츠과(Rickettsiales)와 자유생활성 펠라기박테랄(Pelagibacterales)로 구성되어 있다.카울로박터과(Caulobacterales)는 홀로스포랄레스, 로도박테랄레스, 스핑고모나데스, 로도박테랄레스, 카울로박테랄레스, 킬로니엘레스, 코르디이모나데스, 파르불라쿨랄레스, 스네티엘레스 등으로 구성되어 있다.

배열된 게놈의 비교 분석은 또한 모든 알파프로테오박테리아 또는 다른 주요 순서(viz)의 구별되는 특징인 널리 분포된 단백질과 전체 단백질(즉, 시그니처 단백질)에서 많은 보존된 삽입-탈리(indel)를 발견하게 했다.Rhizobiales, Rhodobacterales, Rhodospirillales, Ricketsiales, Spingomonadales 및 Caulobacterales) 및 과(viz).리케치아과, 아나플라스마과, 로도스피릴과, 아세트박터과, 브라디리오조비과, 브루셀라과, 바토넬라과).

이러한 분자적 서명은 이러한 분류학적 그룹의 범위와 이러한 [16]그룹에 대한 새로운 종의 식별/배정을 위한 새로운 수단을 제공한다.많은 수의 다른 단백질의 계통학적 분석과 보존된 인델은 알파프로테오박테리아가 베타프로테오박테리아와 감마프로테오박테리아를 [17][18]제외한 대부분의 다른 식물 및 박테리아 클래스보다 늦게 분기했다는 증거를 제공합니다.

Alphaproteobacteria의 계통 발생은 지속적으로 재검토되고 [19][20]갱신되어 왔다.알파프로테오박테리아에 마그네틱코커스과가 포함된 것에 대한 몇 가지 논란이 있다.예를 들어, 마그네틱코커스과(Magnetococcidae)를 위한 독립적인 단백질 세균 클래스(Etaproteobacteria)가 [21][22]제안되었다.최근의 계통학 연구는 마그네틱코커스과와 다른 모든 알파프로테오박테리아 [5]분류군 사이에 프로토미토콘드리아 분지군의 배치를 시사한다.이것은 마그네틱코커스과를 제외한 나머지 알파프로테오박테리아에서 프로토미토콘드리아 계통의 조기 분리를 시사한다.이 계통 발생학은 또한 원시 연골 혈통이 반드시 리케츠과와 밀접한 관계가 있는 것은 아니라는 것을 시사한다.

인테르테 세디스

다음 분류군은 Alphaproteobacteria에 할당되었지만, 1개 이상의 분류학적 [23]등급에는 할당되지 않았다.

계통발생학

현재 승인된 분류법은 LPSN([3]Standing in Nomenclature)을 가진 원핵생물 이름 목록을 기반으로 한다.계통 발생은 전체 유전자 [6][a]분석에 기초한다.하위 분류명은 Ferla 등(2013)[1]에 기초한다.

알파프로테오박테리아

마그네틱코커스과

마리프로펀달레스

리케츠과

리케치아레스(미토콘드리아[1][27] 포함)

벨라기박테랄류

코로박테루스과

스핑고모나데스속

로도스피랄레스속

로도살라시알레스

요오드디모나데스속

코르디이모나데스

Emcibacterales

스네티엘랄레스

균사체

로도박테랄류

마이크로펩세일즈

"소엽충류"

콜로박테랄레스

아웃그룹

스피로채토타

자연유전자변형

알파프로테오박테리아의 자연적 유전자 변형에 대한 연구는 몇 가지밖에 보고되지 않았지만, 이 과정은 아그로박테륨 [28]투메파시엔스, 메틸로박테륨 유기균,[29] 브래디리조비움 자포니쿰에 [30]기술되어 있다.자연유전변형은 매개체를 통해 한 박테리아 세포에서 다른 세포로 DNA가 전달되고 상동재조합에 의해 기증자 배열이 수용체 게놈으로 통합되는 성적인 과정이다.

메모들

  1. ^ 호로스포라목과 민우아목은 이 계통수에 포함되지 않는다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f g h i j Ferla MP, Thrash JC, Giovannoni SJ, Patrick WM (2013). "New rRNA gene-based phylogenies of the Alphaproteobacteria provide perspective on major groups, mitochondrial ancestry and phylogenetic instability". PLOS ONE. 8 (12): e83383. Bibcode:2013PLoSO...883383F. doi:10.1371/journal.pone.0083383. PMC 3859672. PMID 24349502.
  2. ^ Grote J, Thrash JC, Huggett MJ, Landry ZC, Carini P, Giovannoni SJ, Rappé MS (2012). "Streamlining and core genome conservation among highly divergent members of the SAR11 clade". mBio. 3 (5): e00252-12. doi:10.1128/mBio.00252-12. PMC 3448164. PMID 22991429.
  3. ^ a b c d Euzéby JP, Parte AC. "Alphaproteobacteria". List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). Retrieved May 31, 2021.
  4. ^ a b Brenner DJ, Krieg NR, Staley T (July 26, 2005) [1984(Williams & Wilkins)]. Garrity GM (ed.). The Proteobacteria. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Vol. 2C (2nd ed.). New York: Springer. p. 1388. ISBN 978-0-387-24145-6. British Library no. GBA561951.
  5. ^ a b Martijn J, Vosseberg J, Guy L, Offre P, Ettema TJ (May 2018). "Deep mitochondrial origin outside the sampled alphaproteobacteria". Nature. 557 (7703): 101–105. Bibcode:2018Natur.557..101M. doi:10.1038/s41586-018-0059-5. PMID 29695865. S2CID 13740626.
  6. ^ a b Hördt A, López MG, Meier-Kolthoff JP, Schleuning M, Weinhold LM, Tindall BJ, et al. (7 April 2020). "Analysis of 1,000+ Type-Strain Genomes Substantially Improves Taxonomic Classification of Alphaproteobacteria". Frontiers in Microbiology. 11: 468. doi:10.3389/fmicb.2020.00468. PMC 7179689. PMID 32373076.
  7. ^ Martijn, Joran; Vosseberg, Julian; Guy, Lionel; Offre, Pierre; Ettema, Thijs J. G. (2018-05-01). "Deep mitochondrial origin outside the sampled alphaproteobacteria". Nature. 557 (7703): 101–105. doi:10.1038/s41586-018-0059-5. ISSN 1476-4687.
  8. ^ Chilton MD, Drummond MH, Merio DJ, Sciaky D, Montoya AL, Gordon MP, Nester EW (June 1977). "Stable incorporation of plasmid DNA into higher plant cells: the molecular basis of crown gall tumorigenesis". Cell. 11 (2): 263–71. doi:10.1016/0092-8674(77)90043-5. PMID 890735. S2CID 7533482.
  9. ^ Rodríguez-Ezpeleta N, Embley TM (2012). "The SAR11 group of alpha-proteobacteria is not related to the origin of mitochondria". PLOS ONE. 7 (1): e30520. Bibcode:2012PLoSO...730520R. doi:10.1371/journal.pone.0030520. PMC 3264578. PMID 22291975. open access
  10. ^ Viklund J, Ettema TJ, Andersson SG (February 2012). "Independent genome reduction and phylogenetic reclassification of the oceanic SAR11 clade". Molecular Biology and Evolution. 29 (2): 599–615. doi:10.1093/molbev/msr203. PMID 21900598.
  11. ^ Viklund J, Martijn J, Ettema TJ, Andersson SG (2013). "Comparative and phylogenomic evidence that the alphaproteobacterium HIMB59 is not a member of the oceanic SAR11 clade". PLOS ONE. 8 (11): e78858. Bibcode:2013PLoSO...878858V. doi:10.1371/journal.pone.0078858. PMC 3815206. PMID 24223857. open access
  12. ^ Georgiades K, Madoui MA, Le P, Robert C, Raoult D (2011). "Phylogenomic analysis of Odyssella thessalonicensis fortifies the common origin of Rickettsiales, Pelagibacter ubique and Reclimonas americana mitochondrion". PLOS ONE. 6 (9): e24857. Bibcode:2011PLoSO...624857G. doi:10.1371/journal.pone.0024857. PMC 3177885. PMID 21957463. open access
  13. ^ Thrash JC, Boyd A, Huggett MJ, Grote J, Carini P, Yoder RJ, et al. (2011). "Phylogenomic evidence for a common ancestor of mitochondria and the SAR11 clade". Scientific Reports. 1: 13. Bibcode:2011NatSR...1E..13T. doi:10.1038/srep00013. PMC 3216501. PMID 22355532.
  14. ^ Williams KP, Sobral BW, Dickerman AW (July 2007). "A robust species tree for the alphaproteobacteria". Journal of Bacteriology. 189 (13): 4578–86. doi:10.1128/JB.00269-07. PMC 1913456. PMID 17483224.
  15. ^ Bazylinski DA, Williams TJ, Lefèvre CT, Berg RJ, Zhang CL, Bowser SS, Dean AJ, Beveridge TJ (2012). "Magnetococcus marinus gen. nov., sp. nov., a marine, magnetotactic bacterium that represents a novel lineage (Magnetococcaceae fam. nov.; Magnetococcales ord. nov.) at the base of the Alphaproteobacteria ". Int J Syst Evol Microbiol. 63 (Pt 3): 801–808. doi:10.1099/ijs.0.038927-0. PMID 22581902.
  16. ^ Gupta RS (2005). "Protein signatures distinctive of alpha proteobacteria and its subgroups and a model for alpha-proteobacterial evolution". Critical Reviews in Microbiology. 31 (2): 101–35. doi:10.1080/10408410590922393. PMID 15986834. S2CID 30170035.
  17. ^ Gupta RS (October 2000). "The phylogeny of proteobacteria: relationships to other eubacterial phyla and eukaryotes". FEMS Microbiology Reviews. 24 (4): 367–402. doi:10.1111/j.1574-6976.2000.tb00547.x. PMID 10978543.
  18. ^ Gupta RS, Sneath PH (January 2007). "Application of the character compatibility approach to generalized molecular sequence data: branching order of the proteobacterial subdivisions". Journal of Molecular Evolution. 64 (1): 90–100. Bibcode:2007JMolE..64...90G. doi:10.1007/s00239-006-0082-2. PMID 17160641. S2CID 32775450.
  19. ^ Hördt A, López MG, Meier-Kolthoff JP, Schleuning M, Weinhold LM, Tindall BJ, et al. (2020-04-07). "Analysis of 1,000+ Type-Strain Genomes Substantially Improves Taxonomic Classification of Alphaproteobacteria". Frontiers in Microbiology. 11: 468. doi:10.3389/fmicb.2020.00468. PMC 7179689. PMID 32373076.
  20. ^ Muñoz-Gómez SA, Hess S, Burger G, Lang BF, Susko E, Slamovits CH, Roger AJ (February 2019). Rokas A, Wittkopp PJ, Irisarri I (eds.). "An updated phylogeny of the Alphaproteobacteria reveals that the parasitic Rickettsiales and Holosporales have independent origins". eLife. 8: e42535. doi:10.7554/eLife.42535. PMC 6447387. PMID 30789345.
  21. ^ Ji B, Zhang SD, Zhang WJ, Rouy Z, Alberto F, Santini CL, et al. (March 2017). "The chimeric nature of the genomes of marine magnetotactic coccoid-ovoid bacteria defines a novel group of Proteobacteria". Environmental Microbiology. 19 (3): 1103–1119. doi:10.1111/1462-2920.13637. PMID 27902881. S2CID 32324511.
  22. ^ Lin W, Zhang W, Zhao X, Roberts AP, Paterson GA, Bazylinski DA, Pan Y (June 2018). "Genomic expansion of magnetotactic bacteria reveals an early common origin of magnetotaxis with lineage-specific evolution". The ISME Journal. 12 (6): 1508–1519. doi:10.1038/s41396-018-0098-9. PMC 5955933. PMID 29581530.
  23. ^ Euzéby JP, Parte AC. "Alphaproteobacteria, not assigned to a family". List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). Retrieved June 7, 2021.
  24. ^ Rose AH, Tempest DW, Morris JG (1983). Advances in Microbial Physiology. Vol. 24. Academic Press. p. 111. ISBN 0-12-027724-7.
  25. ^ Tuberoidobacter, on: IniProt Taxonomy
  26. ^ Tuberoidobacter, on: NCBI 택사노미 브라우저
  27. ^ Roger AJ, Muñoz-Gómez SA, Kamikawa R (November 2017). "The Origin and Diversification of Mitochondria". Current Biology. 27 (21): R1177–R1192. doi:10.1016/j.cub.2017.09.015. PMID 29112874.
  28. ^ Demanèche S, Kay E, Gourbière F, Simonet P (June 2001). "Natural transformation of Pseudomonas fluorescens and Agrobacterium tumefaciens in soil". Applied and Environmental Microbiology. 67 (6): 2617–21. Bibcode:2001ApEnM..67.2617D. doi:10.1128/AEM.67.6.2617-2621.2001. PMC 92915. PMID 11375171.
  29. ^ O'Connor M, Wopat A, Hanson RS (January 1977). "Genetic transformation in Methylobacterium organophilum". Journal of General Microbiology. 98 (1): 265–72. doi:10.1099/00221287-98-1-265. PMID 401866.
  30. ^ Raina JL, Modi VV (August 1972). "Deoxyribonucleate binding and transformation in Rhizobium jpaonicum". Journal of Bacteriology. 111 (2): 356–60. doi:10.1128/jb.111.2.356-360.1972. PMC 251290. PMID 4538250.

외부 링크