proteobakteerien ovat gram-negatiivisten bakteerien geneettinen alue, joilla ei juurikaan ole fenologisia yhtäläisyyksiä ja joille on ominaista äärimmäinen heterogeenisyys. Monet proteobakteeriluokat fotosyntesoituvat anaerobisesti energian suhteen tai tunnetaan typpipitoisina hapettimina. Bakteeridomeeni sisältää joitain taudinaiheuttajia, kuten patogeenin, joka aiheuttaa gonorean.
Mitä proteobakteerit ovat?
Bakteerimaailma koostuu monista yksittäisistä kannoista, joista jotkut ovat suurempia kuin toiset. Proteobakteerit ovat yksi suurimmista toistaiseksi tunnetuista bakteerikannoista. Bakteeridomeeni käsittää lukuisia patogeenejä sekä erilaisia typen hapettimia, ts. Typpeä hapettavia bakteereja.
Nimi Proteobacteria on johdettu kreikkalaisesta jumalasta Proteus. Tämä oli legendan mukaan muodonvaihdin. Muotojen monimuotoisuus on myös mikä tekee proteobakteereista. Ne eivät muodosta morfologista ryhmää, vaan geneettistä ryhmää. Niillä on täysin erilaisia fenotyyppejä. Niiden genotyypillä on kuitenkin geneettinen yhteisyys samankaltaisten RNA-sekvenssien kautta. Ennen kaikkea RNA-juosteiden systematiikka on ratkaiseva kriteeri geneettiselle luokittelulle bakteeriperheeksi.
Bakteeridomeenille yhteisiä piirteitä ovat myös soluseinät, jotka koostuvat vähän kerrostetusta mureiinista lipopolysakkaridien kanssa. Kaikki domeenin lajit ovat gram-negatiivisia. Jotkut lajeista pystyvät paikantamaan kotelonsa kautta. Toiset liikkuvat sujuvasti. Proteobakteereilla ei yleensä ole ydintä, ja siksi ne luokitellaan prokaryooteiksi.
Tapahtumat, jakauma ja ominaisuudet
Proteobakteerien bakteerialue on jaettu viiteen luokkaan: alfaproteobakteerit, beetaproteobakteerit, gammaproteobakteerit, deltaproteobakteerit ja Epsilonproteobakteerit. Ensimmäiseen luokkaan kuuluvat muun muassa violetit bakteerit, jotka eivät käsittele rikki- ja etikkahappobakteereja. Gammaproteobakteereihin puolestaan sisältyy rikki-violetteja bakteereja.
Jotkut proteobakteeriosaston alaryhmät suorittavat hapettumattomia fotosynteesiä metabolisina reiteinä hapettumattomissa olosuhteissa, esimerkiksi violetit bakteerit ja rikki-violetit bakteerit. Ne tuottavat energiarikkaita aineita vähäenergisistä aineista kevyttä energiaa käyttämällä. Tämä antaa heille mahdollisuuden elää ympäristöissä ilman happea.
Bakteerit käyttävät rikkiä, vetyä, rikkivetyä tai muita orgaanisia molekyylejä ns. Elektronidonoreina lähtöaineina. Reaktio ei riipu alkuainehapesta. Reaktion aikana ei myöskään muodostu alkuainehappoa.
Proteobakteerien alaryhmä Myxobacteria on toistaiseksi ainoa tunnettu ryhmä verkkotunnuksesta, joka on yksisoluisten ja monisoluisten elämäntapojen välillä. Nämä bakteerit muodostavat monisoluisia hedelmäkappaleita itiöiden kautta. Hedelmäkappaleet lähentyvät liman muotteja. Proteobakteerien alfa-ryhmää esiintyy esimerkiksi ravintoainevajeissa vesissä. Beetaproteobakteerit, kuten Neisseria, ovat osittain sukupuoliteitse tarttuvien tautien ja tulehduksien patogeenejä ja kolonisoivat osittain limakalvoja luonnollisesti.
Gamma-proteobakteerien luokkaan kuuluvat eläinten, ihmisten ja kasvien patogeenit, esimerkiksi laji Pseudomonas. Epsilonproteobakteereja, kuten Helicobacter pylori, esiintyy ihmisen vatsassa, missä ne osallistuvat mahahaavojen kehittymiseen. Bakteeridomeenin heterogeenisyys on erittäin laaja.
Tässä vaiheessa olisi myös viitattava ns. Endosymbiont-hypoteesiin. Tämän mukaan endosymbioottisten proteobakteerien tulisi vastata kaikkien mitokondrioiden yleistä laskeutumista eukaryooteista. Eukaryoottien sanotaan olevan peräisin, kun heidän prokaryoottiset esiasteorganismit tulivat symbiooseihin. Hypoteesin mukaan prokaryoottisolujen kemotrofisten ja fototrofisten bakteerilajien sanotaan absorboituneen fagosytoosin kautta ja asuneen solujen sisällä tekemällä niistä endosymbioneja.
Näiden endosymbionttien sanotaan kehittyneen soluorganelleiksi isäntäsoluissa. Isäntäsolun kompleksi ja siinä olevat organelit ymmärretään eukaryootiksi. Tässä teoriassa yksittäiset soluorganelit ovat mitokondrioita ja plastideja. Kasvien, eläinten ja ihmisten solukompleksit ovat siis peräisin prokaryootien fuusiosta. Kaikki elävät olennot, joilla on soluydin, ovat elämässään velkaa proteobakteereille.
Sairaudet ja vaivat
Proteobakteerit eivät ole kaikkia taudinaiheuttajia, mutta ne sisältävät epätavallisen suuren määrän ihmisille patogeenisiä bakteereja. Alfa-lajia Neisseria gonorrhoeae kutsutaan myös gonokokiksi ja se on gonoreanan aiheuttaja ja siten yksi tunnetuimmista sukupuolitaudeista. Bakteerit elävät virtsan ja sukupuolielinten limakalvoissa, ja ne leviävät yhdynnän kautta. Miesten infektioon voi liittyä virtsaputken tulehdus, kutina, märkivä vuoto, kivulias virtsaaminen ja turvotuksen tai eturauhasen tulehdus. Naiset voivat myös tulla steriileiksi gonoreanan takia, jos kohdun ja munanjohtimen vuorauksen bakteerit tarttuvat. Monissa tapauksissa ei ole oireita. Kantajat kuitenkin siirtävät bakteerit edelleen yhdynnässä. Gonokokit välittyvät myös suun ja anaali yhdynnän kautta, kun ne ovat asettaneet kurkun tai peräsuolen limakalvon.
Tähän liittyvät proteobakteerit Neisseria meningitidis ovat yleisimmät märkivän meningiitin aiheuttajat. Fysiologisesti ne kolonisoivat nenän ja kurkun.
Gammaproteobakteerien luokasta tulevat pseudomonadit ovat opportunistisia taudinaiheuttajia, joita esiintyy heikentyneissä eläimissä ja kasveissa. Esimerkiksi ne aiheuttavat spot-tauteja kaloissa.
Ihmisille myös Helicobacter pylori -infektiot ovat huomionarvoisia, koska ne voivat aiheuttaa erilaisia vatsatauteja ja lisätä mahahapon eritystä. Tyypin B gastriitin lisäksi mahasyöpä liittyy nyt myös bakteereihin. Infektioiden sanotaan olevan riskitekijä mahahaavoille, pohjukaissuolihaavoille ja niiden hajoamiselle pahanlaatuiseksi syöpään.