Кандидат филы радиации - Candidate phyla radiation

Кандидат филы радиации
Ультрамелкие бактерии.png
Представление бактерии этого типа.
Научная классификация е
Домен:Бактерии
(без рейтинга):Типы кандидатов бактерий
Infrakingdom:Кандидат филы радиации

Кандидат филы радиации (также называемый Группа CPR) является большим эволюционное излучение бактериального тип кандидата и superphyla, представители которых в большинстве своем невозделимы и известны только из метагеномика. Они известны как нанобактерии или же ультрамелкие бактерии из-за их меньшего размера (нанометрического) по сравнению с другими бактериями. Предполагается, что он представляет более 15% всего бактериального разнообразия и может состоять из более чем 70 различных типов.[1] Их обычно характеризуют как имеющие небольшие геномы и отсутствие нескольких биосинтетических путей и рибосомальный белки. Это привело к предположению, что они, вероятно, облигатные симбионты. Типы членов формируют огромную CPR монофилетический клады, на уровне около инфрацарство.[2][3]

Более ранняя работа предполагала, что многие типы в группе CPR образуют суперпрофил, называемый Патесибактерии.[4] Однако, поскольку многие из «типов» теперь считаются супертипами, ранг больше не подходит.[5]

Характеристики

Хотя есть несколько исключений, у представителей филы-кандидата излучения обычно отсутствуют несколько биосинтетических путей для нескольких аминокислот и нуклеотидов. На сегодняшний день нет никаких геномных данных, свидетельствующих о том, что они способны продуцировать липиды, необходимые для формирования клеточной оболочки.[3] Кроме того, им, как правило, не хватает полного TCA циклы и комплексы электронно-транспортных цепей, включая АТФ-синтазу. Это отсутствие нескольких важных путей, обнаруженных у большинства свободноживущих прокариот, указывает на то, что кандидат филы радиации состоит из облигатных ферментативных симбионтов.[6]

Кроме того, члены CPR обладают уникальными рибосомными особенностями. В то время как члены СЛР, как правило, не культивируются и, следовательно, пропускаются в культурально-зависимых методах, их также часто упускают в независимых культурально-независимых исследованиях, основанных на 16S рРНК последовательности. Их гены рРНК, по-видимому, кодируют белки и имеют самосплайсинговые интроны, особенности, которые редко встречаются у бактерий, хотя о них уже сообщалось ранее.[7] Благодаря этим интронам члены CPR не обнаруживаются 16S-зависимыми методами. Кроме того, у всех членов CPR отсутствует Рибосомный белок L30, черта, которая часто встречается у симбионтов.[6]

Филогения

Древо жизни 2016 года на основе рибосомных белков.[2]

Излучение типа кандидата является первой кладой, отделившейся от бактерий согласно филогенетическому анализу, основанному на рибосомных белках, 16S рРНК и присутствии семейства белков. Немного[который? ] анализы даже обнаружили, что они могут быть парафилетическими. Эти филогенетические анализы выявили следующую филогению между типами и супертипами. Жирным шрифтом выделены суперфилы.[3][2]

Бактерии
 

Другие бактерии

 
CPR
 

 Виртбактерии

 
 
 
 

 Дойкабактерии

 
 
 

 Катанобактерии

 
 

 Микрогеноматы

 
 
 
 
 
 

 Беркельбактерии

 
 

 Сахарибактерии

 
 
 
 
 

 Перегринибактерии

 
 
 

 Absconditabacteria

 
 

 Грацилибактерии

 
 
 
 

 Паркубактерии

 
 
 
 
 
 

В качестве альтернативы было предложено, чтобы группа CPR могла принадлежать к Террабактерии быть более тесно связанным с Хлорофлекси. Альтернативное расположение CPR на филогенетическом дереве выглядит следующим образом.[8]

Бактерии  
 

Gracilicutes

 
Террабактерии
 

Летнее время

 
 
 

Цианобактерии / Мелайнабактерии

 
 
 
 

Фирмикуты (включает Tenericutes )

 
 

Актинобактерии

 
 
 
 
 

Арматимонадеты

 
 

Eremiobacteraeota

 
 
 
 

CPR

 
 
 

Dormibacteraeota

 
 

Хлорофлекси

 
 
 
 
 
 
 
 

Предварительная таксономия

Поскольку многие члены CPR невозделимы, они не могут быть официально помещены в бактериальная таксономия, но ряд предварительных или Candidatus, имена в целом согласованы.[4] По состоянию на 2017 год два суперфила обычно относятся к CPR, Parcubacteria и Microgenomates.[1] Phyla согласно CPR включает:

Этот список неполный; вы можете помочь добавление недостающих предметов с надежные источники.

Современная филогения основана на рибосомальные белки (Hug et al., 2016).[2] Другие подходы, включая белковая семья существование и 16S рибосомная РНК, дают аналогичные результаты при более низком разрешении.[9][1]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Данчак Р.Э., Джонстон, доктор медицины, Кенах С., Слэттери М., Райтон К.С., Уилкинс М.Дж. (сентябрь 2017 г.). «Члены группы-кандидата радиации функционально различаются по способностям к круговороту углерода и азота». Микробиом. 5 (1): 112. Дои:10.1186 / s40168-017-0331-1. ЧВК  5581439. PMID  28865481.
  2. ^ а б c d Hug LA, Baker BJ, Anantharaman K, Brown CT, Probst AJ, Castelle CJ и др. (Апрель 2016 г.). «Новый взгляд на древо жизни». Природная микробиология. 1 (5): 16048. Дои:10.1038 / nmicrobiol.2016.48. PMID  27572647.
  3. ^ а б c Castelle CJ, Banfield JF (март 2018 г.). «Основные новые группы микробов расширяют разнообразие и меняют наше понимание Древа жизни». Клетка. 172 (6): 1181–1197. Дои:10.1016 / j.cell.2018.02.016. PMID  29522741.
  4. ^ а б Ринке С; и другие. (2013). «Понимание филогении и кодирующего потенциала микробной темной материи». Природа. 499 (7459): 431–7. Bibcode:2013Натура.499..431р. Дои:10.1038 / природа12352. PMID  23851394.
  5. ^ Ламбрехтс, Сэм; Виллемс, Энн; Тахон, Гийом (15 февраля 2019 г.). «Выявление невозделываемого большинства в антарктических почвах: к синергетическому подходу». Границы микробиологии. 10: 242. Дои:10.3389 / fmicb.2019.00242. ЧВК  6385771. PMID  30828325.
  6. ^ а б Браун CT, Hug LA, Thomas BC, Sharon I, Castelle CJ, Singh A и др. (Июль 2015 г.). «Необычная биология в группе, включающей более 15% доменных бактерий». Природа. 523 (7559): 208–11. Bibcode:2015Натура.523..208Б. Дои:10.1038 / природа14486. OSTI  1512215. PMID  26083755. S2CID  4397558.
  7. ^ Белфорт М., Реабан М.Э., Кутзи Т., Далгаард Дж. З. (июль 1995 г.). «Прокариотические интроны и интеины: совокупность форм и функций». Журнал бактериологии. 177 (14): 3897–903. Дои:10.1128 / jb.177.14.3897-3903.1995. ЧВК  177115. PMID  7608058.
  8. ^ Coleman, Gareth A .; Давин, Адриан А .; Махендрараджа, Тара; Спанг, Аня; Гугенгольц, Филипп; Szöllsi, Gergely J .; Уильямс, Том А. (15 июля 2020 г.). «Укоренившаяся филогения разрешает раннюю бактериальную эволюцию». препринт biorXiv. bioRxiv  10.1101/2020.07.15.205187.
  9. ^ Меуст, Рафаэль; Бурштейн, Дэвид; Кастель, Синди Дж .; Банфилд, Джиллиан Ф. (13 сентября 2019 г.). «Отличие бактерий CPR от других бактерий по содержанию семейства белков». Nature Communications. 10 (1): 4173. Bibcode:2019НатКо..10,4173 млн. Дои:10.1038 / s41467-019-12171-z. ЧВК  6744442. PMID  31519891.

внешняя ссылка