Bacteroidetes

Die Bacteroidetes (auch Bacteroidota) bilden einen eigenen Stamm (äquivalent: Abteilung, englisch division, lateinisch divisio, allgemein auch Phylum genannt) innerhalb der Domäne der Bakterien. In diesem Phylum findet sich eine breite Vielfalt von Stoffwechsel, Ökologie und Morphologie.

Erscheinungsbild

Der Gram-Test ist negativ. Die Zellen der meisten Arten sind stäbchenförmig und bilden keine Sporen. Es sind aerobe, also auf Sauerstoff angewiesene, wie auch anaerobe Vertreter vorhanden. Mehrere Arten, wie z. B. von der Klasse der Flavo­bak­terien und Cytophagen, sind durch Gleitbewegungen motil (beweglich).

Pathogenität

Innerhalb der Bacteroidetes sind auch einige für Tiere und Menschen krank­heits­erregende (pathogene) Arten vorhanden. In der Familie Flavobacteriaceae sind u. a. einige Arten für Vögel pathogen. Capnocytophaga gehört zu der normalen Bakterienflora des Menschen, kann aber unter bestimmten Umständen auch pathogen wirken. Auch Bacteroides fragilis und Bacteroides thetaiotaomicron sind opportunistische Krankheitserreger des Menschen. Für Fische sind z. B. Arten von Cytophaga pathogen.

Systematik

Die Abteilung Bacteroidetes (alias Bacteroidota) enthält aufgrund von 16s-rRNA-Gensequenzen die Klassen Bacteroidia, Cytophagia, Flavobacteriia und Sphingobacteriia.

Die hier angegebene Systematik basiert mit Stand 11. März 2022 auf den folgenden Quellen:

• L – List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN), Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ)^[1]
• N – National Center for Biotechnology Information (NCBI, Taxonomy Browser)^[2]
• G – Genome Taxonomy Database (GTDB), University of Queensland (UQ), Australien.^[3][4] – hier nur ersatzweise benutzt bei fehlender Referenz zu LPSN und NCBI (siehe Anmerkung unten).

Die GTDB versteht abweichend von LPSN und NCBI das Phylum Bacteroidota im weiteren Sinne, d. h. dem Umfang nach identisch mit der Bacteroidetes–Chlorobi-Gruppe (Bacteroidota–Chlorobiota); die in dieser Klade enthaltenen Phyla (entsprechend LPSN/NCBI) beinhalten (bis auf Bacteroidetes selbst) jeweils nur eine einzige Klasse und sind in der GTDB auf diese Rangstufe herabgestuft.^[5]

Man beachte, dass unterschiedliche Taxa teilweise sehr ähnliche Namen haben, etwa ‚-bacteria‘ versus ‚-bacteriia‘, das doppelte ‚i‘ drückt im Allgemeinen eine Ähnlichkeit (sensu lato oder Schwestertaxon) aus. Die Systematik im Einzelnen:

Phylum Bacteroidetes Krieg et al. 2012 (L,N), mit Synonymen Bacteroidota Krieg et al. 2021 (L), „Sphingobacteria“ Cavalier-Smith 2002 (L)^{[6][7][S 1]}

• Klasse Bacteroidia Krieg 2012^{[S 2]} – die beiden folgenden Ordnungen sind bei LPSN im Gegensatz zu NCBI synonym (d. h. zusammengelegt):
  • Ordnung Bacteroidales Krieg 2012 (L) … emend. Pikuta et al. 2017 (N)
    • Familie Bacteroidaceae
    • Familie Balneicellaceae
    • Familie Barnesiellaceae
    • Familie Dysgonomonadaceae
    • Familie Lentimicrobiaceae
    • Familie Muribaculaceae
    • Familie Odoribacteraceae
    • Familie Paludibacteraceae
    • Familie Porphyromonadaceae
    • Familie Prevotellaceae
    • Familie Rikenellaceae
    • Familie Salinivirgaceae
    • Familie Tannerellaceae
    • Familie Tenuifilaceae
    • Familie Williamwhitmaniaceae
  • Ordnung Marinilabiliales Wu et al. 2016 (L,N)
    • Familie Marinifilaceae mit Gattung Marinifilum (L,N)
    • Familie Marinilabiliaceae
    • Familie Prolixibacteraceae
• Klasse Chitinophagia Munoz et al. 2017 (L,N)
  • Ordnung Chitinophagales Munoz et al. 2017 (L) … emend. Hahnke et al. 2016 (N)
    • Familie Chitinophagaceae
• Klasse Cytophagia Nakagawa 2012 (L) … emend. Hahnke et al. 2016 (N), mit Synonym Flavobacteria Cavalier-Smith 2002 (L),^{[8][S 3]}
  • Ordnung Cytophagales Leadbetter 1974 (L,N)
    • Familie Amoebophilaceae
    • Familie Bernardetiaceae
    • Familie Catalimonadaceae
    • Familie Cesiribacteraceae
    • Familie Cyclobacteriaceae
    • Familie Cytophagaceae
    • Familie Flammeovirgaceae
    • Familie Flexibacteraceae
    • Familie Fulvivirgaceae
    • Familie Hymenobacteraceae
    • Familie Marivirgaceae
    • Familie Microscillaceae
    • Familie Mooreiaceae
    • Familie Persicobacteraceae
    • Familie Raineyaceae
    • Familie Reichenbachiellaceae
    • Familie Roseivirgaceae
    • Familie Spirosomaceae
    • Familie Thermoflexibacteraceae
    • Familie Thermonemataceae
• Klasse Flavobacteriia Bernardet 2012 (L,N)
  • Ordnung Flavobacteriales Bernardet 2012 (L), zuvor „Flavobacteriales“ Bernardet 2011 (N)
    • Familie Blattabacteriaceae
    • Familie Crocinitomicaceae
    • Familie Cryomorphaceae
    • Familie Flavobacteriaceae
    • Familie Ichthyobacteriaceae
    • Familie Luteibaculaceae
    • Familie Salibacteraceae
    • Familie Schleiferiaceae
    • Familie Vicingaceae
    • Familie Weeksellaceae
• Klasse Saprospiria Hahnke et al. 2018 (N) bzw. 2017 (L)
  • Ordnung Saprospirales Hahnke et al. 2017 (L,N)
    • Familie Haliscomenobacteraceae
    • Familie Lewinellaceae
    • Familie Saprospiraceae
• Klasse Sphingobacteriia Kämpfer 2012 (L,N)
  • Ordnung Sphingobacteriales Kämpfer 2012 (L,N)^{[S 4]}
    • Familie Crenotrichaceae (L), mit Gattung Toxothrix
    • Familie Filobacteriaceae
    • Familie Sphingobacteriaceae

Unsichere Mitglieder:

• Klasse OC31^[9][10] (N: ohne Zuordnung)
• Klasse Bacteroidota "Incertae sedis 253" Horn et al. 2001^[11] mit Gattung: Amoebophilus^[12] in der Familie „Candidatus Amoebo­philaceae“ (L,N) – bei NCBI ist diese Mitglied der Ordnung Cytophagales und damit wäre die Klasse identisch mit Cytophagia.
• Klasse Bacteroidota "Incertae sedis 355" Gruwell et al. 2007^[13] mit Gattung: Uzinura^[14] (L,N) – bei NCBI ist diese Mitglied der Ordnung Flavobacteriales und damit wäre die Klasse identisch mit Flavobacteriia.
• Klasse JABWAT01 (G), mit Spezies JABWAT01 sp013360915^[5][15][16]
• Klasse SZUA-365 (G), u. a. mit Spezies SZUA-365 sp003246455^[5][17][18]

Synonymien

1. ↑
   • Bacteroidetes Krieg et al. 2012 (L,N), Synonyme:
   • Bacteroidota Krieg et al. 2021 (L), Bacteroidota Whitman et al. 2018 (L,N)
   • „Bacteroidaeota“ Oren et al. 2015 (L,N)
   • „Sphingobacteria“ Cavalier-Smith 2002 (L)
   • BCF group (N), Bacteroides-Cytophaga-Flexibacter group (N)
   • CFB group (N), Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides phylum (N)
2. ↑ Bacteroidia Krieg 2012 (L,N), Synonyme:
   • „Bacteroidetia“ Cavalier-Smith 2020 (L)
   • Bacteroidetes s. s. (N)
3. ↑ Cytophagia Nakagawa 2012 (L) bzw. Nakagawa 2012 emend. Hahnke et al. 2016 (N), Synonym:
   • Flavobacteria Cavalier-Smith 2002 (L)
4. ↑ Sphingobacteriales Kämpfer 2012 (L,N), alias Bacteroidetes Order IV. Incertae sedis (N: fehlerhaft, vergleiche Mitglieder: Gattung Toxothrix ist bei LPSN in der Sphingobacteriales-Familie Crenotrichaceae)

Ökologie

Es sind aerobe (auf Sauerstoff angewiesene) wie auch anaerobe Vertreter vorhanden. Einige sind pathogen. Zu den anaeroben Bacteroidetes zählt z. B. die Gattung Bacteroides, die im menschlichen Darm die mit 10¹¹ Zellen pro Gramm häufigsten Bakterien sind.^[19] Die Klasse der Flavobacteriia enthält einige Kommensalen und opportunistisch pathogene Bakterien. Die Arten sind in verschiedenen Habitaten zu finden, z. B. im Boden, Süßwasser und Meerwasser, innerhalb von verschiedenen Arten von Fischen, Amphibien, Insekten, Weichtieren, Krebstieren und in Pflanzen. Arten von Blattabacterium (Familie Blattabacteriaceae) wurden in Termiten und Schaben gefunden. Auch die Mitglieder der Klasse Sphingobacteria besiedeln ein breites Spektrum von Habitaten, so z. B. Böden, Grund-, Frisch- und Meerwasser. Auch einige psychrophile (kälteliebende) Arten sind vorhanden, wie z. B. Flavobacterium psychrophilum und Psychroflexus. Beide Gattungen zählen zu der Familie Flavobacteriaceae.

Literatur

• George M. Garrity: Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. Band 5: The Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae, and Planctomycetes. Springer, New York 2011, ISBN 978-0-387-95042-6.
• Martin Dworkin, Stanley Falkow, Eugene Rosenberg, Karl-Heinz Schleifer, Erko Stackebrandt (Hrsg.) The Prokaryotes, A Handbook of the Biology of Bacteria. Volume 7, ISBN 978-0-387-33493-6

Einzelnachweise

1. ↑ J. P. Euzéby: List of Bacterial Names with Standing in Nomenclature: a Folder Available on the Internet. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, Band 47, Nr. 2, S. 590–592; doi:10.1099/00207713-47-2-590, PMID 9103655.
2. ↑ NCBI: FCB group, Details: FCB group (clade, heterotypic synonyms: Fibrobacteres-Chlorobi-Bacteroidetes superphylum,…); graphisch: http://lifemap-ncbi.univ-lyon1.fr/?tid=1783270 FCB group, Lifemap NCBI Version.
3. ↑ GTDB release 05-RS95. In: GTDB. UQ, Australia.
4. ↑ K. Mendler, H. Chen, D. H. Parks, L. A. Hug, A. C. Doxey: AnnoTree: visualization and exploration of a functionally annotated microbial tree of life. In: Nucleic Acids Research. 47, Nr. 9, 2019, S. 4442–4448. doi:10.1093/nar/gkz246. PMID 31081040. PMC 6511854 (freier Volltext).
5. ↑ ^{a b c} Bacteroidota, GTDB. UQ, Australia.
6. ↑ LPSN: Phylum "Bacteroidetes" Krieg et al. 2010 und Phylum "Sphingobacteria" Cavalier-Smith 2002.
7. ↑ NamesforLife: Bacteroidota corrig. Krieg et al. 2021, Bacteroidetes (sic) Krieg et al. 2021 non Bacteroidetes Krieg 2012 (phylum), doi:10.1601/tx.7927.
8. ↑ NamesforLife: "Flavobacteria" Cavalier-Smith 1998 emend. Cavalier-Smith 2002 (class), doi:10.1601/tx.8068. Anm.: Die Seite kennzeichnet diese Bezeichnung als angebliches Synonym von "Flavobacteriia", gibt aber Cytophagales als eine darin enthaltene Ordnung an. Auf der Seite Cytophagia Cytophagia Nakagawa 2012 emend. García-López et al. 2019 (class) wird aber ebenfalls Cytophagales in dieser Klassen enthaltene Ordnung genannt (so wie bei LPSN). Das kann nicht sein, weil es sich um verschiedene Klassen handelt. Wir folgen LPSN, synonymisieren „Flavobacteria“ mit Cytophagia, und verstehen „Flavobacteriia“ als ähnlich, aber nicht gleich „Flavobacteria“.
9. ↑ NCBI: Uncultured bacterium clone oc31 16S ribosomal RNA gene, partial sequence, GenBank: AY491574.1.
10. ↑ Silva: AY491574 – Uncultured bacterium clone oc31 16S ribosomal RNA gene, partial sequence. Deutsches Netzwerk für Bioinformatik-Infrastruktur (de.NBI).
11. ↑ NamesforLife: "Incertae sedis 253" Horn et al. 2001 (class), doi:10.1601/nm.32165.
12. ↑ Matthias Horn, Marit D. Harzenetter, Tanja Linner, Ernst N. Schmid, Karl-Dieter Müller, Rolf Michel, Michael Wagner: Members of the Cytophaga–Flavobacterium–Bacteroides phylum as intracellular bacteria of acanthamoebae: proposal of ‘Candidatus Amoebophilus asiaticus’. In: Sfam Environmental Microbiology, Band 3, Nr. 7, 20. Dezember 2001, S. 440–449; doi:10.1046/j.1462-2920.2001.00210.x, PMID 11553234.
13. ↑ NamesforLife: "Incertae sedis 355" Gruwell et al. 2007 (class), doi:10.1601/nm.32445
14. ↑ Matthew E. Gruwell, Geoffrey E. Morse, Benjamin B. Normark: Phylogenetic congruence of armored scale insects (Hemiptera: Diaspididae) and their primary endosymbionts from the phylum Bacteroidetes. In: Molecular Phylogenetics and Evolution, Band 44, Nr. 1, Juli 2007, S. 267–280; doi:10.1016/j.ympev.2007.01.014, PMID 17400002.
15. ↑ JABWAT01 sp013360915, GTDB. UQ, Australia.
16. ↑ NCBI: MAG: Bacteroidetes bacterium isolate MAG_11, whole genome shotgun sequencing project, GenBank: JABWAT000000000.1
17. ↑ SZUA-365 sp003246455, GTDB. UQ, Australia.
18. ↑ NCBI: MAG: Bacteroidetes bacterium isolate SZUA-365, whole genome shotgun sequencing project, GenBank: QKAF00000000.1
19. ↑ Katharina Munk (Hrsg.): Taschenlehrbuch Biologie: Mikrobiologie. Thieme Verlag, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-13-144861-3