变形菌门(Proteobacteria)

摘 要:

变形菌门细菌形状极为多样,其成员均为革兰氏阴性菌,外膜主要由脂多糖组成。变形菌门代表了细菌域中最大的一门,其中包括很多病原菌,如大肠杆菌、沙门氏菌、霍乱弧菌、幽门螺杆菌等。变形菌门物种和遗传多样性极为丰富,根据核糖体RNA序列,传统上被分为5个纲,用希腊字母α、β、γ、δ和ε命名,最近又确立了一个新的ζ纲。

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变形菌门(Proteobacteria)主要是由核糖体RNA序列定义的,名称取自希腊神话中能够变形的神Proteus(这同时也是变形菌门中变形杆菌属的名字),因为该门细菌具有极为多样的形状。该门成员均为革兰氏阴性菌,其外膜主要由脂多糖组成。变形菌门代表了细菌域中最大的一门,其中包括很多病原菌,如大肠杆菌沙门氏菌霍乱弧菌幽门螺杆菌等。

变形菌门物种和遗传多样性极为丰富,这决定了该类群涵盖了极为广泛的生理代谢类型。比如,该门中既有好氧菌也存在厌氧菌,既有自养型也有异养型,既存在光能型也存在化能型。因此,变形菌门内的物种在农业、工业、医药、卫生、环保等领域具有重要应用价值,广泛用于氮肥促进利用、植物病虫害防治、工农业废水处理、土壤修复和复杂污染物降解等。

变形菌门根据核糖体RNA(rRNA)序列,传统上被分为五类(通常作为五个纲),用希腊字母α、β、γ、δ和ε命名,最近又确立了一个新的ζ纲。

1α-变形菌纲

α-变形菌除包括光合的种类外,还有代谢C1化合物的种类、和植物共生的细菌(如根瘤菌属)、与动物共生的细菌和一类危险的致病菌立克次体目。此外真核生物的线粒体的前身也很可能属于这一类。

2β-变形菌纲

β-变形菌包括很多好氧或兼性细菌,通常其降解能力可变,但也有一些无机化能种类(如可以氧化氨的亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas))和光合种类(红环菌属(Rhodocyclus)和红长命菌属(Rubrivivax))。很多种类可以在环境样品中发现,如废水或土壤中。该纲的致病菌有奈氏球菌目(Neisseriales)的中一些细菌(可导致淋病和脑膜炎)和伯克氏菌属(Burkholderia)。在海洋中很少能发现β-变形菌。

3γ-变形菌纲

γ-变形菌包括一些医学上和科学研究中很重要的类群,如肠杆菌科(Enterobacteraceae)、弧菌科(Vibrionaceae)和假单胞菌科(Pseudomonadaceae)。很多重要的病原菌属于这个纲,如沙门氏菌属(Salmonella)(肠炎和伤寒)、耶尔森氏菌属(Yersinia)(鼠疫)、弧菌属(Vibrio)(霍乱)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)等。重要的模式生物大肠杆菌也属于此纲。

4δ-变形菌纲

δ-变形菌包括基本好氧的形成子实体的黏细菌和严格厌氧的一些种类,如硫酸盐还原菌(脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、脱硫菌属(Desulfobacter)、脱硫球菌属(Desulfococcus)、脱硫线菌属(Desulfonema)等)和硫还原菌(如除硫单胞菌属(Desulfuromonas)),以及具有其它生理特征的厌氧细菌,如还原三价铁的地杆菌属(Geobacter)和共生的暗杆菌属(Pelobacter)和互营菌属(Syntrophus)。

5ε-变形菌纲

ε-变形菌只有少数几个属,多数是弯曲或螺旋形的细菌,如沃林氏菌属(Wolinella)、螺杆菌属(Helicobacter)和弯曲菌属(Campylobacter)。它们都生活在动物或人的消化道中,为共生菌(沃林氏菌在牛中)或致病菌(螺杆菌在胃中或弯曲菌在十二指肠中)。

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