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Melainabacteria

Melainabacteria es un filo relacionado con Cyanobacteria . Se han encontrado organismos pertenecientes a este filo en el intestino humano y en varios hábitats acuáticos como las...

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Melainabacteria es un filo relacionado con Cyanobacteria . Se han encontrado organismos pertenecientes a este filo en el intestino humano y en varios hábitats acuáticos como las aguas subterráneas. Al analizar los genomas de Melainabacteria, es posible realizar predicciones sobre la estructura celular y las capacidades metabólicas. La célula bacteriana es similar a la cianobacteria en que está rodeada por dos membranas. [2] Se diferencia de las cianobacterias en su capacidad de moverse mediante flagelos (como los flagelos gramnegativos), aunque algunos miembros (por ejemplo, Gastranaerophilales) carecen de flagelos. [2] Las Melainabacteria no pueden realizar la fotosíntesis , pero obtienen energía por fermentación .

Filogenia

Clasificación

  • Clase " Melainabacteria " Soo et al. 2014 ["Vampirovibrionia"; "Vampirovibrionophyceae" corregido por Strunecký & Mareš 2022 ] (ACD20)
    • Orden " Caenarcanales " corrig. Soo et al. 2014 ["Caenarcaniphilales" Soo et al. 2014 ]
      • Familia "Caenarcanaceae"
        • Género " Ca. Caenarcanum" Soo et al. 2014
          • " Ca. C. bioreactoricola" Soo et al. 2014
    • Orden " Obscuribacterales " Soo et al. 2014
      • Familia "Obscuribacteraceae"
        • Género " Ca. Obscuribacter" Soo et al. 2014
          • " Ca. O. phosphatis" Soo et al. 2014
    • Orden " Vampirovibrionales " Soo et al. 2015
      • Familia "Vampirovibrionaceae" Año 2015
        • Género Vampirovibrio Gromov & Mamkayeva 1972 ex Gromov & Mamkaeva 1980
    • Orden " Gastranaerophilales " Soo et al. 2014
      • Familia CAJFVJ01
        • Género " Ca. Adamsella" Glendinning et al. 2020
          • " Ca. A. avium" Glendinning y col. 2020
      • Familia RUG14156
        • Género " Ca. Galligastranaerophilus" Gilroy et al. 2021
          • " Ca. G. faecipullorum" Gilroy et al. 2021
          • " Ca. G. gallistercoris" Gilroy et al. 2021
          • " Ca. G. intestinalavium" Gilroy et al. 2021
          • " Ca. G. intestinigallinarum" Gilroy et al. 2021
      • Familia "Gastranaerophilaceae"
        • Género " Ca. Avigastranaerophilus" Gilroy et al. 2021
          • " Ca. A. faecigallinarum" Gilroy et al. 2021
        • Género " Ca. Gastranaerophilus" Soo et al. 2014
          • " Ca. G. phascolarctosicola" Soo et al. 2014
          • " Ca. G. termiticola" Utami et al. 2018
        • Género " Ca. Limenecus" Gilroy et al. 2021
          • " Ca. L. avicola" Gilroy et al. 2021
        • Género " Ca. Scatenecus" Gilroy et al. 2021
          • " Ca. S. faecavius" Gilroy et al. 2021
        • Género " Ca. Spyradomonas" Gilroy et al. 2021
          • " Ca. S. excrementavium" Gilroy et al. 2021
        • Género " Ca. Stercorousia" Gilroy et al. 2021
          • " Ca. S. faecigallinarum" Gilroy et al. 2021
        • Género " Ca. Scatousia" Gilroy et al. 2021
          • " Ca. S. excrementigallinarum" Gilroy et al. 2021
          • " Ca. S. excrementipullorum" Gilroy et al. 2021

Nicho ecológico

Las melainabacterias se pueden encontrar en una variedad de entornos, incluidos el suelo, el agua y los hábitats de los animales. A menudo se las puede encontrar en el intestino de los humanos y en el tracto respiratorio, los entornos orales y la superficie de la piel, aunque raramente. Las melainabacterias se encuentran a menudo en entornos naturales como los acuíferos de aguas subterráneas y los sedimentos de los lagos, así como en el suelo y los biorreactores. [9] Las melainabacterias también se encuentran en la zona afótica de los entornos acuáticos, como los sedimentos de los lagos y los acuíferos. [9] Las cianobacterias florecen en sistemas de agua dulce como resultado del exceso de nutrientes y las altas temperaturas, lo que da como resultado una espuma en la superficie del agua que se asemeja a la pintura derramada. [9] Debido a que las melainabacterias y las cianobacterias están relacionadas, ha suscitado preocupación porque las melainabacterias prosperan en los sistemas de aguas subterráneas. Se descubrió que los genomas de las melainabacterias eran más grandes cuando se encontraban en sistemas acuíferos y estanques de cultivo de algas que cuando se encontraban en el entorno intestinal de los mamíferos. [9]

Origen

El Gran Evento de Oxigenación (GOE) que ocurrió hace 2.400 millones de años alteró el curso de la vida en la Tierra para siempre al aumentar la abundancia de oxígeno en la atmósfera. [10] [11] Las bacterias que existían antes del GEO no dependían de la presencia de oxígeno como fuente para el metabolismo, como las cianobacterias de mil millones de años. Las melainabacterias son parientes cercanos de las cianobacterias, aunque las melainabacterias divergieron y no realizan la fotosíntesis. [12] Las cianobacterias produjeron oxígeno atmosférico y apoyaron el desarrollo de las primeras células vegetales. [13]

Genoma

Los genomas de organismos Melainabacteria aislados de aguas subterráneas indican que el organismo tiene la capacidad de fijar nitrógeno. Las Melainabacterias carecen de cadenas de transporte de electrones enlazadas, pero tienen múltiples métodos para generar un potencial de membrana que luego puede producir ATP a través de la ATP sintasa . Son capaces de utilizar hidrogenasas de Fe para H
2producción que puede ser consumida por otros microorganismos. Las melanobacterias del intestino humano también sintetizan varias vitaminas B y K , lo que sugiere que estas bacterias son beneficiosas para su huésped porque se consumen junto con fibras vegetales. [2] [14]

Hábitats de los animales

Se ha descubierto que las melainabacterias pueden desempeñar un papel en la digestión de la fibra en el intestino humano [2] y son más comunes en mamíferos herbívoros y en aquellos con dietas ricas en plantas [2] . Debido a que las dietas vegetales requieren una mayor descomposición de la fibra, las melainabacterias pueden ayudar en esta función digestiva. Sin embargo, los científicos no están seguros de por qué estos microbios están en el intestino y cómo llegaron allí [2] . Estudios en curso como "El intestino humano y las aguas subterráneas albergan bacterias no fotosintéticas que pertenecen a un nuevo candidato a filo hermano de las cianobacterias", financiado por varias organizaciones como los Institutos Nacionales de Salud , la Fundación David y Lucile Packard , la Fundación Hartwell, la Fundación Arnold y Mabel Beckman , el Departamento de Energía de los EE. UU. , la Organización Europea de Biología Molecular y el Wellcome Trust [13] .

Referencias

  1. ^ Di Rienzi, SC, Sharon, I., Wrighton, KC, Koren, O., Hug, LA, Thomas, BC, Goodrich, JK, Bell, JT, Spector, TD, Banfield, JF y Ley, RE "El intestino humano y las aguas subterráneas albergan bacterias no fotosintéticas que pertenecen a un nuevo filo candidato hermano de las cianobacterias". eLife (2013) 2:e01102.
  2. ^ abcdef Di Rienzi, SC; Sharon, I; Wrighton, KC; Koren, O; Hug, LA; Thomas, BC; Goodrich, JK; Bell, JT; Spector, TD; Banfield, JF; Ley, RE (2013). "El intestino humano y las aguas subterráneas albergan bacterias no fotosintéticas que pertenecen a un nuevo filo candidato hermano de las cianobacterias". eLife . 2 : e01102. doi : 10.7554/eLife.01102 . PMC  3787301 . PMID  24137540.
  3. ^ "El LTP" . Consultado el 23 de febrero de 2021 .
  4. ^ "Árbol LTP_all en formato newick" . Consultado el 23 de febrero de 2021 .
  5. ^ "Notas de la versión LTP_12_2021" (PDF) . Consultado el 23 de febrero de 2021 .
  6. ^ "GTDB release 08-RS214". Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 10 de mayo de 2023 .
  7. ^ "bac120_r214.sp_label". Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 10 de mayo de 2023 .
  8. ^ "Historia del taxón". Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 10 de mayo de 2023 .
  9. ^ abcd Hu, Chenlin; Rzymski, Piotr (5 de febrero de 2022). "Melainabacterias no fotosintéticas (cianobacterias) en el intestino humano: características y asociación con la salud". Vida . 12 (4): 476. Bibcode :2022Life...12..476H. doi : 10.3390/life12040476 . ISSN  2075-1729. PMC 9029806 . PMID  35454968. 
  10. ^ Olejarz, Jason; Iwasa, Yoh; Knoll, Andrew H.; Nowak, Martin A. (28 de junio de 2021). "El Gran Evento de Oxigenación como consecuencia de la dinámica ecológica modulada por el cambio planetario". Nature Communications . 12 (1): 3985. Bibcode :2021NatCo..12.3985O. doi : 10.1038/s41467-021-23286-7 . ISSN  2041-1723. PMC 8238953 . PMID  34183660. S2CID  235673343. 
  11. ^ Grettenberger, Christen; Sumner, Dawn Y.; Eisen, Jonathan A.; Jungblut, Anne D.; Mackey, Tyler J. (18 de junio de 2021). "Filogenia e historia evolutiva de las proteínas del complejo respiratorio I en Melainabacteria". Genes . 12 (6): 929. doi : 10.3390/genes12060929 . ISSN  2073-4425. PMC 8235220 . PMID  34207155. 
  12. ^ Biello, David. "El origen del oxígeno en la atmósfera terrestre". Scientific American . Consultado el 3 de octubre de 2022 .
  13. ^ ab "Se encuentran nuevas bacterias en el intestino humano". Cornell Chronicle . Consultado el 3 de octubre de 2022 .
  14. ^ Entonces, RM; Skenerton, CT; Sekiguchi, Y; Imelfort, M; Paech, SJ; Dennis, PG; Steen, JA; Parques, DH; Tyson, GW; Hugenholtz, P (2014). "Una representación genómica ampliada del filo cianobacteria". Genoma Biol Evol . 6 (5): 1031–45. doi : 10.1093/gbe/evu073. PMC 4040986 . PMID  24709563. 
  • ¿Qué son las cianobacterias y cuáles son sus tipos?
  • Descripción general de las cianobacterias
  • Servidor web para la investigación de cianobacterias
  • Cianobase
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