芽孢桿菌門
芽孢桿菌門
| |
|---|---|
| |
| 枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis） 革蘭氏染色 | |
科學分類 
| |
| 域： | 細菌域 Bacteria |
| 界： | 芽孢桿菌界 Bacillati |
| 門： | 芽孢桿菌門 Bacillota Gibbons and Murray 2021[1] |
| 綱和地位未定[2] | |
| |
| 異名 | |
| |
芽孢桿菌門（學名：Bacillota），前稱為厚壁菌門（學名：Firmicutes），[3]是細菌的一個門，大多數細菌為革蘭氏陽性，具有細胞壁結構。[4] 它們有圓形細胞，稱為球菌（單數球菌），或棒狀形式（桿菌）。一些芽孢桿菌，例如來自陰性球菌綱的巨球形菌屬、梳狀菌屬、月形單胞菌屬和嗜發酵菌屬，具有多孔的偽外膜，使它們染成革蘭氏陰性。許多芽孢桿菌會產生內孢子，這種內孢子耐乾燥並能在極端條件下生存。它們存在於各種環境中，該組包括一些值得注意的病原體。屬於同一科的陽光桿菌芽孢桿菌通過不產氧光合作用 產生能量。芽孢桿菌在啤酒、葡萄酒和蘋果酒的腐敗中起著重要作用。
分類學
[編輯]2021年對厚壁菌門等門類的重新命名在微生物學家中仍然存在爭議，其中許多人繼續使用文獻中長期存在的早期名稱。[5] 「厚壁菌門」（Firmicutes）一詞源於拉丁語，意為「堅韌的皮膚」，指的是該門細菌特有的厚細胞壁。科學家曾將厚壁菌門歸類為所有革蘭氏陽性菌，但最近將其定義為一個核心相關菌群，稱為低鳥嘌呤+胞嘧啶（G+C）含量組，與高G+C含量的放線菌門相對。
該菌群通常分為厭氧梭菌綱和專性需氧或選擇性需氧芽孢桿菌綱。在系統發生樹上，前兩類菌群顯示為並系群或多系群，它們的主要屬：梭菌屬和芽孢桿菌屬亦如此。[6] 然而，一般認為芽孢桿菌門作為一個整體是單系的，或者除了柔膜菌綱之外是並系的，著名的柔膜菌綱的一個屬即支原體，因其缺乏細胞壁而不能被革蘭氏方法染色。[7]
進化
[編輯]一些人認為芽孢桿菌門是古菌的來源，[8]根據那裡的模型，古菌從細菌分支出來相對較晚，而不是從細胞生命的最後共同祖先（last universal common ancestor，縮寫：LUCA）形成獨立起源的早期譜系（生命領域）。
系統發育
[編輯]目前接受的分類法基於原核生物標準命名列表（LPSN）[9]和美國國家生物技術信息中心（NCBI）。[10]
| 基於16S rRNA LTP_01_2022[11][12][13] | GTDB 08-RS214 基因組分類學資料庫[14][15][16] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
下屬
[編輯]截至2016年[update]，超過274個屬被認為屬於芽孢桿菌門，芽孢桿菌門的重要屬包括：
- 丹毒絲菌屬（Erysipelothrix）
臨床意義
[編輯]芽孢桿菌門占人類胃腸道菌群的11%—95%。[17]作為腸道菌群的一部分，芽孢桿菌門已被證明參與能量吸收，並可能與糖尿病和肥胖症的發展有關。[18][19][20][21] 在健康成年人的腸道中，數量最多的細菌是普氏棲糞桿菌，占腸道菌群總量的5%，屬於芽孢桿菌門。該菌種與肥胖症中低度炎症的減輕直接相關。[22] 研究發現，肥胖兒童腸道中的普氏棲糞桿菌含量高於非肥胖兒童。
多項研究發現，肥胖個體的芽孢桿菌數量高於體型較瘦的對照組。肥胖患者的乳酸桿菌（屬於芽孢桿菌門）含量較高，其中一項研究發現，進行減肥飲食的肥胖患者腸道內的芽孢桿菌數量有所減少。[23]
研究還表明，小鼠飲食的變化會促進芽孢桿菌豐度的變化。飼餵西方飲食（高脂肪/高糖）的小鼠的芽孢桿菌相對豐度高於飼餵標準低脂肪/高多糖飲食的小鼠。芽孢桿菌含量的增加也與小鼠肥胖和體重增加有關。[24] 具體來說，在肥胖小鼠中，柔膜菌綱（屬芽孢桿菌門）最為常見。當將芽孢桿菌門豐度較高的肥胖小鼠的腸道菌群移植到無菌小鼠的腸道中時，與移植了芽孢桿菌門豐度較低的瘦小鼠的腸道菌群的相比，無菌小鼠的脂肪顯著增加。[25]
研究發現，從人類糞便中分離出的克里斯滕森氏菌屬（芽孢桿菌門，屬於梭菌綱）的存在與較低的身體質量指數相關。[26]
參閱
[編輯]參考文獻
[編輯]- ^ Oren A, Garrity GM. Valid publication of the names of forty-two phyla of prokaryotes. Int J Syst Evol Microbiol. 2021, 71 (10): 5056. PMID 34694987. S2CID 239887308. doi:10.1099/ijsem.0.005056
.
- ^ Bacillota in LPSN; Parte, Aidan C.; Sardà Carbasse, Joaquim; Meier-Kolthoff, Jan P.; Reimer, Lorenz C.; Göker, Markus. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN) moves to the DSMZ. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 1 November 2020, 70 (11): 5607–5612. doi:10.1099/ijsem.0.004332 .
- ^ 存档副本. [2022-04-23]. （原始內容存檔於2022-06-01）.
- ^ 道蘭氏醫學詞典中的Firmicutes
- ^ Robitzki, Dan. Newly Renamed Prokaryote Phyla Cause Uproar. The Scientist Magazine. 4 January 2022 [23 May 2022]. （原始內容存檔於20 May 2022） （英語）.
- ^ Wolf M, Müller T, Dandekar T, Pollack JD. Phylogeny of Firmicutes with special reference to Mycoplasma (Mollicutes) as inferred from phosphoglycerate kinase amino acid sequence data. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. (Comparative Study). May 2004, 54 (Pt 3): 871–5. CiteSeerX 10.1.1.126.3863 . PMID 15143038. doi:10.1099/ijs.0.02868-0. （原始內容存檔於2012-12-09）.
- ^ Ciccarelli, FD. Toward automatic reconstruction of a highly resolved tree of life.. Science. 2006, 311 (5765): 1283–1287 [2020-12-02]. Bibcode:2006Sci...311.1283C. CiteSeerX 10.1.1.381.9514 . PMID 16513982. S2CID 1615592. doi:10.1126/science.1123061. （原始內容存檔於2010-07-24）.
- ^ Ruben E Valas, Philip E Bourne. The origin of a derived superkingdom: how a Gram-positive bacterium crossed the desert to become an archaeon. Biology Direct (Biology Direct 2011; 6:16). 2011, 6: 16. PMC 3056875 . PMID 21356104. doi:10.1186/1745-6150-6-16 .
- ^ J. P. Euzéby. Firmicutes. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). [2013-03-20]. （原始內容存檔於January 27, 2013）.
- ^ Sayers; et al. Firmicutes. National Center for Biotechnology Information (NCBI) taxonomy database. [24 April 2019]. （原始內容存檔於28 July 2018）.
- ^ The LTP. [20 June 2022]. （原始內容存檔於14 June 2021）.
- ^ LTP_all tree in newick format. [20 June 2022]. （原始內容存檔於4 September 2022）.
- ^ LTP_01_2022 Release Notes (PDF). [20 June 2022]. （原始內容存檔 (PDF)於26 August 2023）.
- ^ GTDB release 08-RS214. Genome Taxonomy Database. [10 May 2023]. （原始內容存檔於26 October 2022）.
- ^ bac120_r214.sp_label. Genome Taxonomy Database. [10 May 2023]. （原始內容存檔於16 May 2023）.
- ^ Taxon History. Genome Taxonomy Database. [10 May 2023]. （原始內容存檔於1 November 2021）.
- ^ Magne, Fabien; Gotteland, Martin; Gauthier, Lea; Zazueta, Alejandra; Pesoa, Susana; Navarrete, Paola; Balamurugan, Ramadass. The Firmicutes/Bacteroidetes Ratio: A Relevant Marker of Gut Dysbiosis in Obese Patients?. Nutrients. 2020-05-19, 12 (5): 1474. ISSN 2072-6643. PMC 7285218 . PMID 32438689. doi:10.3390/nu12051474 .
- ^ Ley RE, Turnbaugh PJ, Klein S, Gordon JI. Microbial ecology: human gut microbes associated with obesity. Nature (Clinical Trial). 2006, 444 (7122): 1022–1023. Bibcode:2006Natur.444.1022L. PMID 17183309. S2CID 205034045. doi:10.1038/4441022a.
- ^ Henig, Robin Marantz. Fat Factors. The New York Times Magazine. 2006-08-13 [2008-09-28]. （原始內容存檔於2015-05-08）.
- ^ Ley RE, Bäckhed F, Turnbaugh P, Lozupone CA, Knight RD, Gordon JI. Obesity alters gut microbial ecology. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (Research Support). August 2005, 102 (31): 11070–11075. Bibcode:2005PNAS..10211070L. PMC 1176910 . PMID 16033867. doi:10.1073/pnas.0504978102 .
- ^ Komaroff AL. The Microbiome and Risk for Obesity and Diabetes. JAMA. Published online December 22, 2016. doi:10.1001/jama.2016.20099
- ^ Chakraborti, Chandra Kanti. New-found link between microbiota and obesity. World Journal of Gastrointestinal Pathophysiology. 15 November 2015, 6 (4): 110–119. PMC 4644874 . PMID 26600968. doi:10.4291/wjgp.v6.i4.110 .
- ^ Million, M.; Lagier, J.-C; Yahav, D.; Paul, M. Gut bacterial microbiota and obesity. Clinical Microbiology and Infection. April 2013, 19 (4): 305–313. PMID 23452229. doi:10.1111/1469-0691.12172 .
- ^ Turnbaugh, Peter J. Diet-Induced Obesity Is Linked to Marked but Reversible Alterations in the Mouse Distal Gut Microbiome. Cell Host & Microbe. 17 April 2008, 3 (4): 213–223. PMC 3687783 . PMID 18407065. doi:10.1016/j.chom.2008.02.015.
- ^ Million, M. Gut bacterial microbiota and obesity. Cell Microbiology and Infection. April 2013, 19 (4): 305–313. PMID 23452229. doi:10.1111/1469-0691.12172 .
- ^ Goodrich, Julia K.; Waters, Jillian L.; Poole, Angela C.; Sutter, Jessica L.; Koren, Omry; Blekhman, Ran; Beaumont, Michelle; Van Treuren, William; Knight, Rob; Bell, Jordana T.; Spector, Timothy D.; Clark, Andrew G.; Ley, Ruth E. Human Genetics Shape the Gut Microbiome. Cell. 2014, 159 (4): 789–799. ISSN 0092-8674. PMC 4255478 . PMID 25417156. doi:10.1016/j.cell.2014.09.053.
外部連結
[編輯]- 厚壁菌門—J.P. Euzéby：原核生物標準命名列表