Betaproteobacteria

Las betaproteobacterias son una clase de bacterias Gram negativas y una de las seis clases del filo Pseudomonadota (sinónimo Proteobacteria). ^{[ 1 ]}

Las Betaproteobacteria comprenden más de 75 géneros y 400 especies. ^{[ 2 ]} En conjunto, representan una amplia variedad de estrategias metabólicas y ocupan diversos entornos, desde patógenos obligados que viven dentro de organismos hospedadores hasta ecosistemas de aguas subterráneas oligotróficas. Si bien la mayoría de los miembros de las Betaproteobacteria son heterótrofos , derivando tanto su carbono como sus electrones de fuentes de organocarbono, algunos son fotoheterótrofos , derivando energía de la luz y carbono de fuentes de organocarbono. Otros géneros son autótrofos , derivando su carbono de bicarbonato o dióxido de carbono y sus electrones de iones inorgánicos reducidos como nitrito , amonio , tiosulfato o sulfuro ^{[ 1 ]} — muchos de estos son quimiolitoautótrofos .

Las betaproteobacterias son económicamente importantes, ya que desempeñan un papel fundamental en el mantenimiento del pH del suelo y en el ciclo elemental. Algunos miembros de las betaproteobacterias de importancia económica utilizan nitrato como aceptor final de electrones y pueden emplearse industrialmente para eliminar el nitrato de las aguas residuales mediante desnitrificación . Varias betaproteobacterias son diazotróficas , lo que significa que pueden fijar nitrógeno molecular del aire como fuente de nitrógeno para su crecimiento; esto es importante para la industria agrícola, ya que es un medio principal para el aumento de los niveles de amonio en los suelos sin la presencia de leguminosas .

Las Betaproteobacterias son una de las ocho clases que componen los Pseudomonadota ("Proteobacterias"). Las Betaproteobacterias están más estrechamente relacionadas con las Gammaproteobacterias , Acidithiobacillia e Hydrogenophilalia , que en conjunto forman un taxón que anteriormente se denominaba "Chromatibacteria". ^{[ 2 ]}

Actualmente se reconocen cuatro órdenes de Betaproteobacteria : Burkholderiales , Neisseriales , Nitrosomonadales y Rhodocyclales . ^{[ 3 ]} También se propuso el nombre " Procabacteriales " para un orden de endosimbiontes de Acanthamoeba , pero dado que no se pueden cultivar y los estudios han sido limitados, el nombre nunca se ha publicado de forma válida ni efectiva, y por lo tanto no es más que un apodo sin validez en la nomenclatura. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

En 2017 se publicó una extensa reclasificación de familias y órdenes de la clase basada en un análisis polifásico (que incluía análisis del gen ARNr 16S y análisis de concatámeros de proteínas ribosómicas de 53 proteínas utilizando el sistema de tipificación de secuencias multilocus rMLST), que eliminó el orden Hydrogenophilales de la clase y lo integró en una nueva clase de los " Pseudomonadota ", los Hydrogenophilalia . ^{[ 3 ]} El mismo estudio también fusionó el antiguo orden Methylophilales con los Nitrosomonadales . ^{[ 3 ]}

Los cuatro órdenes de las Betaproteobacterias son:

• El orden Burkholderiales (orden tipo) comprende las familiasBurkholderiacae(familia tipo),Alcaliginaceae, Comamonadaceae , Oxalobacteraceae y Sutterellaceae . Presentan una variedad de morfologías, incluyendo bacilos, bacilos curvos, cocos, espirilos y "tabletas" multicelulares. Se encuentran tantoheterótrofoscomo fotoheterótrofos, junto con algunosautótrofos. ^{[ 3 ]}
• El orden Neisseriales comprende las familias Neisseriaceae (familia tipo) yChromobacteriaceae. Sus morfologías incluyen cocos, bacilos curvos, espirilas, bacilos, cintas multicelulares y filamentos. La mayoría sonheterótrofos, con algunos metilotrofos facultativos y quimiolitoheterótrofos. ^{[ 3 ]}
• Nitrosomonadales comprende las familias Nitrosomonadaceae (familia tipo),Methylophilacae,Thiobacillaceae,Sterolibacteriacae, Spirillaceae yGallionellaceae. Sus morfologías incluyen bacilos, espirilas y bacilos curvos. La mayoría sonquimiolitoautótrofos, con algunos metilotrofos yheterótrofos ^{[ 3 ].}
• El orden Rhodocyclales comprende las familias Rhodocyclaceae (familia tipo),Azonexaceaey Zoogloeaceae . Sus morfologías incluyen bacilos, bacilos curvos, anillos, espirilos y cocos. La mayoría de las especies sonheterótrofas, aunque también existen fotoheterótrofas yquimiolitoautótrofas. ^{[ 3 ]}

Algunos miembros de las Betaproteobacterias pueden causar enfermedades en diversos organismos eucariotas , incluidos los humanos. Por ejemplo, Neisseria gonorrhoeae y Neisseria meningitidis causan gonorrea y meningitis , respectivamente, mientras que Bordetella pertussis causa tos ferina . Otros miembros de esta clase infectan plantas, como Ralstonia solanacearum , que causa la marchitez bacteriana en más de 250 especies de plantas; Burkholderia cepacia , que causa la pudrición del bulbo en las cebollas; y Xylophilus ampelinus , que causa la necrosis de las vides. ^{[ 6 ]}

Las betaproteobacterias desempeñan un papel importante en la desnitrificación, la eliminación de fósforo y la degradación de xenobióticos de los desechos. ^{[ 7 ]} Diversas actividades humanas, como la producción de fertilizantes y el uso de plantas químicas, liberan cantidades significativas de iones de amonio en ríos y océanos. ^{[ 8 ]} La acumulación de amonio en ambientes acuáticos es potencialmente peligrosa porque un alto contenido de amonio puede provocar eutrofización . ^{[ 8 ]} Los sistemas biológicos de tratamiento de aguas residuales, así como otros métodos biológicos de eliminación de amonio, dependen del metabolismo de varias bacterias, incluidos miembros de los Nitrosomonadales de las betaproteobacterias que realizan la nitrificación para eliminar el exceso de amoníaco de las aguas residuales. El amoníaco se oxida primero a nitrito , y luego a nitrato . Una variedad de otros organismos luego reducen el nitrato a nitrógeno molecular gaseoso ( desnitrificación ), que abandona el ecosistema y es transportado a la atmósfera. ^{[ 9 ]}

• Acidithiobacilias
• Gammaproteobacteria
• Hidrogenofilia

• Betaproteobacterias en los Encabezamientos de Materia Médica (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.