Actinomycetota

Actinomycetota
Rendszertani besorolás
Domén: Baktériumok (Bacteria) Csoport: Terrabacteria Törzs: Actinomycetota
Típusnemzetség
Actinomyces Harz 1877 (Approved Lists 1980)
Szinonimák
„Actinobacteraeota” Oren et al. 2015 „Actinobacteria” Goodfellow 2012[1] „Actinobacteria” Margulis 1974 ex Cavalier-Smith 2020 „Actinobacteria” Stackebrandt, Rainey & Ward-Rainey 1997 „Actinobacteriota” Whitman et al. 2018 „Actinomycetes” Krasil'nikov 1949
Classes[2]
„Aquicultoria” „Geothermincolia” „Humimicrobiia” Acidimicrobiia Actinomycetia Coriobacteriia Nitriliruptoria Rubrobacteria Thermoleophilia
Hivatkozások
Wikifajok A Wikifajok tartalmaz Actinomycetota témájú rendszertani információt. Commons A Wikimédia Commons tartalmaz Actinomycetota témájú kategóriát.

Az Actinomycetota, más néven Actinobacteria magas GC-tartalmú Gram-pozitív baktériumok sokszínű törzse.^[3] Lehetnek szárazföldiek vagy víziek.^[4] Talajrendszerekhez való hozzájárulásuk miatt fontos szárazföldi élőlények. A talajban az elhalt élőlények szerves anyagait bontják növények által felvehető anyagokká. Bár ugyanez igaz a gombákra, az Actinomycetota sokkal kisebb, és valószínűleg nem él azonos niche-ben. E szerepben a kolóniák gyakran a gombákéhoz hasonló kiterjedt micéliumokat alkotnak, egy fontos rend, az Actinomycetales neve arra utal, hogy korábban gombáknak tekintették. Egyes talajlakó tagjai, például a Frankia szimbiózisban él a növényekkel, melyek gyökerei a talajon át futnak, nitrogént kötve a növényeknek a növények poliszacharidjaiért cserébe. Más fajok, például számos Mycobacterium-faj fontos patogén.

Talajban betöltött szerepükön kívül sok információ ismeretlen. Bár elsősorban talajbaktériumoknak tekintik, gyakoribbak lehetnek édesvízben.^[5] A domináns baktériumtörzsek egyike, és ide tartozik az egyik legnagyobb baktériumnemzetség, a Streptomyces.^[6] A Streptomyces és más Actinomycetota-tagok a talaj biológiai pufferelésében fontosak.^[7] Emellett sok antibiotikum forrásai.^[8][9]

A Bifidobacterium a leggyakoribb baktériumnemzetség az újszülöttek mikrobiomjában.^[10] Bár a felnőttekben kisebb számuk, a bélben segítik fenntartani a mucosát és csökkenteni a lipopoliszacharidok mennyiségét a bélben.^[11]

Bár a legnagyobb és legösszetettebb baktériumok egy része az Actinomycetota tagja, a tengeri Actinomarinales a legkisebb ismert prokarióták közt van.^[12]

Egyes szibériai vagy antarktiszi fajai a legidősebb élőlények lehetnek, miután mintegy 500 000 évvel ezelőtt fagytak a permafrosztba.^[13][14] Életjeleiket szén-dioxid-kibocsátás alapján mutatták ki 640 000 éves és fiatalabb mintákban.^[15]

Általános

Az Actinomycetota legtöbb orvosi vagy gazdasági jelentőségű faja az Actinomycetia osztály Actinomycetales rendje tagja. Bár sokuk betegséget okoz emberben, a Streptomyces antibiotikumforrás is.^[9]

Az Actinomycetalesen kívüli fajok közt a Gardnerella a leginkább kutatott. Besorolása vitatott, a MeSH-ben Gram-pozitívként és Gram-negatívként is szerepel.^[16]

Az Actinomycetota, különösen a Streptomyces spp. az orvoslásban – például antibakteriális,^[17] antifungals,^[18] antivirális szerek, antitrombotikumok, immunmódosítók, tumorellenes szerek, enzimgátlók – és a mezőgazdaságban hasznos bioaktív metabolitok, például rovar-, gyom-, gombairtók és növekedésserkentők termelői.^[19] Az Actinomycetotából származó antibiotikumok például aminoglikozidok, antraciklinek, a klóramfenikol, a makrolidok, a tetraciklinek stb.^[20]

DNS-ük magas,^[21] akár 70%-os GC-tartalmú, de egyes fajok GC-tartalma alacsony.^[22]

A glutamin-szintetáz szekvenciáját javasolták az Actinomycetota filogenetikai elemzéséhez.^[23]

Filogenetika

Teljes genomos filogenetika[24]	16S rRNS-alapú LTP_12_2021[25][26][27]	GTDB 08-RS214[28][29][30]
Actinomycetota Rubrobacteria Thermoleophilia Coriobacteriia Acidimicrobiia Nitriliruptoria Actinomycetia Külcsoport Chloroflexota	Rubrobacteria Thermoleophilia Coriobacteriia Acidimicrobiia Nitriliruptoria Actinomycetia	Humimicrobiia Aquicultoria Coriobacteriia Geothermincolia Rubrobacteria Thermoleophilia Acidimicrobiia Actinomycetia Nitriliruptoridae Actinobacteridae

Taxonómia

A jelenleg elfogadott taxonómia a List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN)^[2] és a Biotechnológiai Információk Nemzeti Központja (NCBI) adatbázisain alapul.^[31]

• Classis ?„Syntrophaliphaticia” corrig. Liu et al. 2020
• Classis „Aquicultoria” Jiao et al. 2021
• Classis „Geothermincolia” Jiao et al. 2021
• Classis „Humimicrobiia” Jiao et al. 2021
• Classis Acidimicrobiia Norris 2013
• Classis Actinomycetia (Stackebrandt et al. 1997) Salam et al. 2020 (Nitriliruptoria Ludwig et al. 2013)
  • Subclassis Actinobacteridae Stackebrandt, Rainey & Ward-Rainey 1997
  • Subclassis Nitriliruptoridae Kurahashi et al. 2010
• Classis Coriobacteriia König 2013
• Classis Rubrobacteria Suzuki 2013
• Classis Thermoleophilia Suzuki and Whitman 2013

Jegyzetek

1. Phylum XXVI. Actinobacteria phyl. nov., Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, 2nd, New York, NY: Springer, 33–34. o. (2012) 
2. Euzéby JP, Parte AC: 'Actinobacteria'. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). [2021. május 6-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2021. június 7.)
3. Gao B, Gupta RS (2012. március 1.). „Phylogenetic framework and molecular signatures for the main clades of the phylum Actinobacteria”. Microbiology and Molecular Biology Reviews 76 (1), 66–112. o. DOI:10.1128/MMBR.05011-11. PMID 22390973. PMC 3294427. 
4. Servin JA, Herbold CW, Skophammer RG, Lake JA (2008. január 1.). „Evidence excluding the root of the tree of life from the actinobacteria”. Mol. Biol. Evol. 25 (1), 1–4. o. DOI:10.1093/molbev/msm249. PMID 18003601. 
5. Ghai R, Rodriguez-Valera F, McMahon KD, Toyama D, Rinke R, Cristina Souza de Oliveira T, Wagner Garcia J, Pellon de Miranda F, Henrique-Silva F (2011). „Metagenomics of the water column in the pristine upper course of the Amazon river”. PLOS ONE 6 (8), e23785. o. DOI:10.1371/journal.pone.0023785. PMID 21915244. PMC 3158796. 
6. Hogan CM.szerk.: Draggan S, Cleveland CJ: Bacteria, Encyclopedia of Earth. Washington DC: National Council for Science and the Environment (2010. december 2.) 
7. Ningthoujam DS, Sanasam S, Tamreihao K, Nimaichand S (2009. november 1.). „Antagonistic activities of local actinomycete isolates against rice fungal pathogens”. African Journal of Microbiology Research 3 (11), 737–742. o. 
8. Donald, Lavinia (2022). „Streptomyces: Still the Biggest Producer of New Natural Secondary Metabolites, a Current Perspective” (angol nyelven). Microbiology Research 13 (3), 418–465. o. DOI:10.3390/microbiolres13030031. ISSN 2036-7481. 
9. Procópio, Rudi Emerson de Lima (2012). „Antibiotics produced by Streptomyces”. The Brazilian Journal of Infectious Diseases 16 (5), 466–471. o. DOI:10.1016/j.bjid.2012.08.014. ISSN 1678-4391. PMID 22975171. 
10. Turroni F, Peano C, Pass DA, Foroni E, Severgnini M, Claesson MJ, Kerr C, Hourihane J, Murray D, Fuligni F, Gueimonde M, Margolles A, De Bellis G, O'Toole PW, van Sinderen D, Marchesi JR, Ventura M (2012. május 11.). „Diversity of bifidobacteria within the infant gut microbiota”. PLOS ONE 7 (5), e36957. o. DOI:10.1371/journal.pone.0036957. PMID 22606315. PMC 3350489. 
11. Pinzone MR, Celesia BM, Di Rosa M, Cacopardo B, Nunnari G (2012). „Microbial translocation in chronic liver diseases”. International Journal of Microbiology 2012, 694629. o. DOI:10.1155/2012/694629. PMID 22848224. PMC 3405644. 
12. Ghai R, Mizuno CM, Picazo A, Camacho A, Rodriguez-Valera F (2013). „Metagenomics uncovers a new group of low GC and ultra-small marine Actinobacteria”. Sci Rep 3, 2471. o. DOI:10.1038/srep02471. PMID 23959135. PMC 3747508. 
13. Sample I: The oldest living organisms: ancient survivors with a fragile future. The Guardian, 2010. május 2. [2013. március 2-i dátummal az eredetiből archiválva].
14. Hanson J: The oldest living thing in the world. It's Okay to be Smart. [2018. július 13-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2018. július 13.)
15. Johnson SS, Hebsgaard MB, Christensen TR, Mastepanov M, Nielsen R, Munch K, Brand T, Gilbert MT, Zuber MT, Bunce M, Rønn R, Gilichinsky D, Froese D, Willerslev E (2007. szeptember 1.). „Ancient bacteria show evidence of DNA repair”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 104 (36), 14401–14405. o. DOI:10.1073/pnas.0706787104. PMID 17728401. PMC 1958816. 
16. Gardnerella a U.S. National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH) honlapján
17. Mahajan GB (2012). „Antibacterial agents from actinomycetes - a review”. Frontiers in Bioscience 4, 240–253. o. DOI:10.2741/e373. 
18. Gupte M, Kulkarni P, Ganguli BN (2002. január 1.). „Antifungal antibiotics”. Applied Microbiology and Biotechnology 58 (1), 46–57. o. DOI:10.1007/s002530100822. PMID 11831475. 
19. Bressan W (2003). „Biological control of maize seed pathogenic fungi by use of actinomycetes”. Biocontrol 48 (2), 233–240. o. DOI:10.1023/a:1022673226324. 
20. Mazumdar R, Dutta PP, Saikia J, Borah JC, Thakur D. „Streptomyces sp. Strain PBR11, a Forest-Derived Soil Actinomycetia with Antimicrobial Potential”. Microbiol Spectr. DOI:10.1128/spectrum.03489-22. (Hozzáférés: 2024. augusztus 26.) 
21. Ventura M, Canchaya C, Tauch A, Chandra G, Fitzgerald GF, Chater KF, van Sinderen D (2007. szeptember 1.). „Genomics of Actinobacteria: tracing the evolutionary history of an ancient phylum”. Microbiology and Molecular Biology Reviews 71 (3), 495–548. o. DOI:10.1128/MMBR.00005-07. PMID 17804669. PMC 2168647. 
22. Ghai R, McMahon KD, Rodriguez-Valera F (2012. február 1.). „Breaking a paradigm: cosmopolitan and abundant freshwater actinobacteria are low GC”. Environmental Microbiology Reports 4 (1), 29–35. o. DOI:10.1111/j.1758-2229.2011.00274.x. PMID 23757226. 
23. Hayward D, van Helden PD, Wiid IJ (2009). „Glutamine synthetase sequence evolution in the mycobacteria and their use as molecular markers for Actinomycetota speciation”. BMC Evol. Biol. 9, 48. o. DOI:10.1186/1471-2148-9-48. PMID 19245690. PMC 2667176. 
24. Nouioui I, Carro L, García-López M, Meier-Kolthoff JP, Woyke T, Kyrpides NC, Pukall R, Klenk HP, Goodfellow M, Markus Göker M (2018). „Genome-Based Taxonomic Classification of the Phylum Actinobacteria”. Front. Microbiol. 9, 2007. o. DOI:10.3389/fmicb.2018.02007. PMID 30186281. PMC 6113628. 
25. The LTP. [2021. június 14-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2021. február 23.)
26. LTP_all tree in newick format. [2022. február 28-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2021. február 23.)
27. LTP_12_2021 Release Notes. [2022. február 28-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2021. február 23.)
28. GTDB release 08-RS214. Genome Taxonomy Database . [2022. október 26-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2023. május 10.)
29. bac120_r214.sp_label. Genome Taxonomy Database . [2023. május 16-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2023. május 10.)
30. Taxon History. Genome Taxonomy Database . [2021. november 1-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2023. május 10.)
31. Schoch CL, Ciufo S, Domrachev M, Hotton CL, Kannan S, Khovanskaya R, Leipe D, Mcveigh R, O'Neill K, Robbertse B, Sharma S, Soussov V, Sullivan JP, Sun L, Turner S, Karsch-Mizrachi I: Actinobacteria. National Center for Biotechnology Information (NCBI) taxonomy database. [2021. április 17-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2021. március 20.)

Források

• Baltz RH (2005). „Antibiotic discovery from Actinomycetes: Will a renaissance follow the decline and fall?”. SIM News 55, 186–196. o. 
• Baltz RH (2007). „Antimicrobials from Actinomycetes: Back to the Future”. Microbe 2 (3), 125–131. o. [2013. december 31-i dátummal az eredetiből archiválva]. 
• Pandey B, Ghimire P, Agrawal VP (2004. január 12.). „Studies on the antibacterial activity of the Actinomycetes isolated from the Khumbu Region of Nepal”. International Conference on the Great Himalayas: Climate, Health, Ecology, Management and Conservation. [2013. augusztus 10-i dátummal az eredetiből archiválva]. 

További információk

• Actinomycetes genome database