Besorolás
Az amerikai Carl Woese hozta létre 1987-ben, informálisan „bíborbaktériumokként és rokonaikként” leírva őket. Később formálisan Proteobacteriaként nevezték el a sok alak felvételére képes görög Próteusz istenről. 2021-ben a Nemzetközi Prokarióta-rendszertani Bizottság a Pseudomonadota szinonimát fogadta el, és sok más prokariótatörzset is átnevezett. Ez az átnevezés a mikrobiológusok közt vitatott maradt, sokuk továbbra is a régóta használt Proteobacteria nevet használja. A törzs tagjai az Acidithiobacillia, az Alphaproteobacteria, a Betaproteobacteria, a Gammaproteobacteria, a Hydrogenophilia és a Zetaproteobacteria. Sok patogén nemzetség – például az Escherichia, a Salmonella, a Vibrio, a Yersinia, a Legionella – tagja. Más tagok szabadon élők, mint például sok nitrogénkötésért felelős baktérium is.
Korábban a Pseudomonadotába tartozott két további osztály, a Deltaproteobacteria és az Oligoflexia, de genomikai markerelemzés alapján ezek elkülönülnek e törzstől. A Deltaproteobacteria önálló taxonómiai egység, ami alapján önálló Desulfobacterota (benne a Thermodesulfobacteriota), a Myxococcota és Bdellovibrionota (benne az Oligoflexia) csoportokra bonthatják.
Az Epsilonproteobacteria osztályt a Pseudomonadota törzsben azonosították. Ez kemolitotróf elsődleges termelő, anyagcseréje mélytengeri hidrotermális kürtők ökoszisztémájában fontos. Ezen osztályban fontos patogének a Campylobacter, a Helicobacter és az Arcobacter. A filogenetikai fa topológiája és a genetikai markerek alapján az Epsilonproteobacteria viszont távol van a Pseudomonadotától. Korlátozott külcsoportadatok és mérési adatok támasztják ezt alá. További vizsgálatok ellenére nem ismert, hogy az Epsilonproteobacteria monofiletikus-e a Proteobacteriában, így a kutatók attól való különválasztását javasolták. Ennek javasolt új neve Campylobacterota.
Jellemzők
A Pseudomonadota sokszínű csoport. Bár egyes tagjai Gram-pozitívak vagy -változóak, jellemzően Gram-negatívak. Egyedi külső membránjuk többségében lipopoliszacharidokból áll, ez megkülönbözteti a Gram-pozitív fajoktól. A legtöbb faj ostorral mozog, de vannak nem mozgó vagy sikló fajok is.
Sokféle anyagcseretípusuk van. Legtöbbjük fakultatív vagy obligát anaerob, kemolitoautotróf vagy heterotróf, de sok kivétel van. Sok távoli rokon nemzetség oxigén vagy anoxigén fotoszintézissel nyer energiát.
Az Acidithiobacilliában kén-, vas- és uránoxidáló autotrófok vannak. A típusrendje az Acidithiobacillales, melyben 5 különböző, a bányászatban használt Acidithiobacillus-faj van. Ezek biokinyerést végeznek, vagyis a hagyományos kinyerési módszerekkel kinyerhetetlen fémeket nyernek ki a bányászat során keletkező hulladékból.
Egyes Alphaproteobacteria-tagok igen kevés tápanyaggal képesek szaporodni, életciklusuk során különleges a morfológiájuk. Egyesek tönköket alkotnak a kolonizációhoz, és sejtosztódáskor csíráznak, mások a mezőgazdaságban fontos nitrogénkötő baktériumok, így növények szimbiontái. Típusrendjük a Caulobacterales, benne tönkképző baktériumokkal, amilyen a Caulobacter. Az eukarióták mitokondriumai is ilyen baktérium utódai lehetnek.
A Betaproteobacteria metabolikusan igen sokszínű, benne kemolitoautotrófokkal, fotoautotrófokkal és generalista heterotrófokkal. Típusrendje a jelentős metabolikus diverzitású, így többek közt opportunisztikus patogéneket is tartalmazó Burkholderiales. Ezek primerek az állatoknak, például a lópatogén Burkholderia mallei és a cisztás fibrózisos emberekben légzőrendszeri megbetegedéseket okozó Burkholderia cepacia.
A Gammaproteobacteria az egyik legtöbb nemzetséget tartalmazó osztály közel 250 nemzetséggel. Típusrendje a többek közt a Pseudomonas és a nitrogénkötő Azotobacter nemzetségeket tartalmazó Pseudomonadales. Amellett, hogy jól ismert patogén nemzetség, a Pseudomonas bizonyos anyagok, például a cellulóz lebontására is képes.
A Hydrogenophilalia termofil kemoheterotrófok és autotrófok osztálya. Tagjai általában hidrogént használnak elektrondonorként, de redukált kénvegyületeket is használhatnak. Ezért az ipari szennyvízrendszereket szennyező szulfidok eltávolítására használják egyes fajait. Típusrendje a Hydrogenophilales, benne többek közt a Thiobacillus, a Petrobacter, a Sulfuricella, a Hydrogenophilus és a Tepidiphilus nemzetségekkel. 2024-ig nem ismert patogén tagja ez osztálynak.
A Zetaproteobacteria vasoxidáló neutrofil kemolitoautotrófok osztálya, melyek világszerte megtalálhatók torkolatokban és tengerekben. Mikroaerofil életmódja miatt sikeres környezetében. Mivel a légkörben jelenlévőnél kevesebb oxigént igényelnek, a környezetben történő abiotikus vas(II)-oxidációval versenghetnek. Egyetlen igazolt típusrendje a Mariprofundales, melyben nem ismertek patogén fajok.
Jelentőség
Humán egészség
Több tanulmány szerint a Pseudomonadota a humán emésztőrendszer betegségének fontos jele, a mikrobiom-instabilitás markere. A humán emésztőrendszeri baktériumok nagyrészt 4 törzs (Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Pseudomonadota) tagjai. A mikrobiom dinamikus az egész élet során – az első néhány évben diverzitása stabil, felnőttekben nagyobb, idősebbekben kisebb diverzitású. Ez fontos feladatokat, például tápanyagszintézist, kémiai anyagcserét és bélgátképzést végez. Ezenkívül könnyíti a gazda és környezete kölcsönhatásait a tápanyag- és baktériumbevitel szabályzásával. 16S rRNS- és metagenomikai szekvenálás során a Pseudomonadota endotoxémia- (gyulladásos bélválasz) és anyagcsererendellenesség-okozó hatását mutatták ki az emésztőrendszerekben. Michail et al. a mikroba-összetételt vizsgálták nem alkoholos zsírmájjal rendelkező és anélküli gyermekekben, és előbbiekben több Gammaproteobacteria-példányt mutatott ki, mint utóbbiakban.
A Betaproteobacteria és a Gammaproteobacteria gyakoriak a szájban, és a megfelelő szájegészség markerei. A szájmikrobiom 11 élőhelyből áll, például a nyelvhátból, a kemény szájpadból, a mandulákból, a garatból és a nyálból. A szájmikrobiom-változásokat okozhatják endogén és exogén tényezők, például az életmód, a genotípus, a környezet, az immunrendszer és a szocioökonómiai helyzet. Az étrend is ilyen tényező – a rossz étrend magas telítettzsírsav-tartalma növeli a száj Betaproteobacteria-tartalmát.
Gazdaság
A Pseudomonadota baktériumai növénygyökerek szimbiontái vagy mutualistái például a burgonyanövények rizómáiban. Így a gazdák növelhetik a termelést. Az egészségesebb gyökérzet jobb tápanyagfelvételt, víztartást, betegségeknek és kártevőknek való ellenállást és végül magasabb terméshozamot eredményeznek. A nagyobb mezőgazdasági termelés növelheti a gazdasági növekedést, javíthatja az élelmiszer-biztonságot, és munkahelyeket teremthet rurális területeken.
A Pseudomonadota tagjai számos módon használhatnak és termelhetnek számos vegyületet. Az egyes Thiobacillus által végzett biokinyerés erre fontos példa. Bármely vas- vagy kénoxidáló faj kinyerhet fémeket és alacsonyabb fémtartalmú érceket, melyek hagyományos bányászattal nem nyerhetők ki. Jelenleg általában réz- és uránkinyerésre használják, de kutatják ennek további használatát. A módszer hátránya, hogy a baktériumok savas melléktermékeket termelnek, melyek végül kifolynak a bányákból. Azonban ha ez irányítható, és nem okoz további környezeti károkat, ígéretes lehet.
Ökológia
A Pseudomonadota gyakori mikrobatörzs a talajban. A mikrobák az ökoszisztémában fontosak a tápanyagciklusok, a szén-dioxid-megkötés, a lebontás és a nitrogénkötés révén. Lehetnek fototrófok, heterotrófok és litotrófok. A heterotrófok (például a Pseudomonas vagy a Xanthomonas) hatékonyan bontják le a szerves anyagokat, hozzájárulva a tápanyagciklushoz. A fotolitotrófok szulfid vagy kén elektrondonorként való használatával fotoszintetizálhatnak, lehetővé téve a szénmegkötést és az oxigéntermelést anaerob körülmények közt is. E baktériumok kopiotrófok, vagyis sok tápanyaggal rendelkező környezetekben találhatók. E környezetekben sok a szén és más tápanyag, például ilyenek a termékeny talajok, a komposzt és a szennyvíz. Ezek képesek a tápanyagciklusok és a hulladékbontás révén javítani a talaj állapotát.
Mivel szimbiózisban tud élni a növénygyökerekkel, a Pseudomonadota bevonása a mezőgazdaságba megfelel a fenntartható mezőgazdaság elveinek. Hozzájárulnak a talajegészséghez és -termékenységhez, a természetes kártevőkezeléshez, és javítja a növények stresszorellenállását.
Antibiotikum-kutatás
A Pseudomonadota Betaproteobacteria osztályába tartozik az Eleftheria terrae, melyet 2014-ben fedeztek fel maine-i talajban. Két depszipeptid ismert 2024-ben, melyet ez a baktérium termel, és melyről kimutatták, hogy lehetséges antibiotikum, ezek a 11 aminosavas teixobaktin és a 8 aminosavas klovibaktin. Mindkettőben vannak l- és
d-aminosavak is.
.jpg)
