Proteobacteria

Proteobacteria er et genetisk domene fra gramnegative bakterier som knapt har noen fenologiske likheter og er preget av ekstrem heterogenitet. Mange klasser av Proteobakterier fotosyntetiserer anaerobt for energi eller er kjent som nitrogenoksider. Bakteriedomenet inkluderer noen patogener, for eksempel patogenet som forårsaker gonoré.

Hva er proteobakterier?

Bakterieverdenen består av mange individuelle stammer, hvorav noen er større enn andre. Proteobakteriene er en av de største bakteriestammene som er kjent til dags dato. Bakteriedomenet omfatter mange patogener så vel som forskjellige nitrogenoksydasjonsmidler, dvs. nitrogenoksiderende bakterier.

Navnet Proteobacteria er avledet fra den greske guden Proteus. Dette var ifølge legenden en formbytter. Ulike former er også det som gjør Proteobacteria. De danner ikke en morfologisk gruppe, men en genetisk gruppering. De er av helt forskjellige fenotyper. Imidlertid har deres genotype en genetisk fellestrekk gjennom beslektede RNA-sekvenser. Fremfor alt er systematikken til RNA-strengene det avgjørende kriteriet for den genetiske klassifiseringen som en bakteriefamilie.

Et vanlig kjennetegn ved bakteriedomenet er også celleveggene, som består av tynt lagdelte murein med lipopolysakkarider. Alle arter i domenet er gramnegative. Noen av artene kan finne gjennom flagellene sine. Andre beveger seg jevnt. Proteobakterier har generelt ikke en cellekjerne og klassifiseres derfor som prokaryoter.

Forekomst, distribusjon og egenskaper

Bakteriedomenet til Proteobacteria er delt inn i fem klasser: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria og Epsilonproteobacteria. Den førstnevnte klassen inkluderer blant annet lilla bakterier som ikke behandler svovel- og eddiksyrebakterier. Gamaproteobakteriene inkluderer på sin side svovel-lilla bakterier.

Noen undergrupper fra Proteobacteria-avdelingen utfører anoksygen fotosyntesen som en metabolske vei under anoksiske forhold, for eksempel de lilla bakteriene og svovel-lilla bakteriene. De genererer energirike stoffer fra lavenergi stoffer ved bruk av lysenergi. Dette gjør dem i stand til å leve i miljøer i fravær av oksygen.

Bakteriene bruker svovel, hydrogen, hydrogensulfid eller andre organiske molekyler som såkalte elektrondonorer som utgangsmaterialer. Reaksjonen er ikke avhengig av elementært oksygen. Det dannes heller ikke noe elementært oksygen under reaksjonen.

Proteobacteria-undergruppen Myxobacteria er så langt den eneste kjente gruppen av domenet som står mellom encelle- og flercellede levesett. Disse bakteriene danner flercellede fruktlegemer gjennom sporer. Fruktkroppene konvergerer med slimformer. Alfagruppen Proteobacteria forekommer for eksempel i næringsfattige vann. Betaproteobateria som Neisseria er delvis patogener av seksuelt overførbare sykdommer og betennelser og delvis koloniserer slimhinnene naturlig.

Gamma-Proteobacteria-klassen inkluderer patogener for dyr, mennesker og planter, for eksempel arten Pseudomonas. Epsilonproteobacteria, som Helicobacter pylori, forekommer i magesekken, der de er involvert i utviklingen av magesår. Heterogeniteten til bakteriedomenet er ekstremt bred.

På dette punktet bør det også vises til den såkalte endosymbiont-hypotesen. I henhold til dette, bør de endosymbiotiske proteobakteriene tilsvare den vanlige nedstigningen av alle mitokondrier fra eukaryoter. Eukaryotene sies å ha sin opprinnelse da deres prokaryote forløperorganismer inngikk i symbioser. I henhold til hypotesen sies kjemotrofiske og fototrofiske bakteriearter av prokaryote celler å ha blitt absorbert av fagocytose og ha levd videre inne i cellene, noe som gjorde dem til endosymbioner.

Disse endosymbiontene sies å ha utviklet seg til celleorganeller i vertscellene. Komplekset til vertscellen og organellene som er inne i det, forstås som en eukaryote. I denne teorien er de individuelle celleorganellene mitokondrier og plastider. Plante-, dyre- og menneskecellekomplekser har således sitt opphav i en sammensmelting av prokaryoter. Alle levende vesener med en cellekjerne skylder proteobakterier.

Sykdommer og plager

Proteobakteriene er ikke alle patogener, men inneholder et uvanlig stort antall bakterier som er sykdomsfremkallende for mennesker. Alfearten Neisseria gonorrhoeae kalles også gonococci og er det forårsaker middel av gonoré og dermed en av de mest kjente seksuelt overførbare sykdommer. Bakteriene lever i slimhinnene i urin- og kjønnsorganene og overføres med samleie. For menn kan infeksjonen være ledsaget av betennelse i urinrøret, kløe, purulent utflod, smertefull vannlating og betennelse i epididymis eller prostata. Kvinner kan også bli sterile på grunn av gonoré med bakteriell vedheft av livmor og egglederfor. I mange tilfeller er det ingen symptomer. Bærerne viderefører imidlertid fremdeles bakteriene ved samleie. Gonokokker overføres også gjennom oral og anal samleie når de har kolonisert slimhinnen i halsen eller endetarmen.

De relaterte Proteobakteriene Neisseria meningitidis er de vanligste årsaksmidlene til purulent hjernehinnebetennelse. Fysiologisk koloniserer de nese og svelg.

Pseudomonader fra klassen Gammaproteobacteria er opportunistiske patogener som forekommer på svekkede dyr og planter. For eksempel forårsaker de flekksyke hos fisk.

For mennesker er infeksjoner med Helicobacter pylori også bemerkelsesverdige, da de kan føre til forskjellige magesykdommer og forårsake økt magesyresekresjon. I tillegg til type B gastritt, er gastrisk karsinom nå også assosiert med bakteriene. Infeksjonene sies å være en risikofaktor for magesår, tolvfingertarmsår og deres degenerasjon til ondartet kreft.