Proteobakterid

Proteobakterid on gram-negatiivsete bakterite geneetiline domeen, millel pole fenoloogilisi sarnasusi ja mida iseloomustab äärmine heterogeensus. Paljud proteobakterite klassid sünteesivad energia saamiseks anaeroobselt või neid nimetatakse lämmastikoksiidideks. Bakteriaalne domeen hõlmab mõnda patogeeni, näiteks patogeeni, mis põhjustab gonorröa.

Mis on proteobakterid?

Bakterimaailm koosneb paljudest üksikutest tüvedest, millest mõned on suuremad kui teised. Proteobakterid on üks laialt levinud bakteritüvesid, mis seni teada on. Bakteridomeen hõlmab arvukalt patogeene, aga ka mitmesuguseid lämmastiku oksüdeerijaid, s.o lämmastikku oksüdeerivaid baktereid.

Nimi Proteobacteria on tuletatud kreeka jumalast Proteus. See oli legendi järgi vormivahetaja. Kujundite mitmekesisus on ka see, mis teeb proteobakterid. Nad ei moodusta morfoloogilist rühma, vaid geneetilist rühmitust. Neil on täiesti erinevad fenotüübid. Kuid nende genotüübil on geneetiline ühilduvus seotud RNA järjestuste kaudu. Ennekõike on bakteriperekonnana geneetilise klassifitseerimise otsustavaks kriteeriumiks RNA ahelate süstemaatika.

Bakteridomeeni ühiseks tunnuseks on ka rakuseinad, mis koosnevad vähekihilisest mureiinist koos lipopolüsahhariididega. Kõik domeeni liigid on gram-negatiivsed. Mõned liigid on võimelised oma flagella kaudu kindlaks tegema. Teised liiguvad sujuvalt. Proteobakteritel puudub tavaliselt tuum ja seetõttu klassifitseeritakse need prokarüootideks.

Esinemine, levik ja omadused

Proteobakterite bakteriaalne domeen jaguneb viide klassi: alfaproteobakterid, beetaproteobakterid, gammaproteobakterid, deltaproteobakterid ja epsilonproteobakterid. Esimesse klassi kuulub muu hulgas väävlit mitte töötlevad lillad bakterid ja äädikhappebakterid. Gammaproteobakterid hõlmavad omakorda väävellilla baktereid.

Mõned proteobakterite osakonna alarühmad viivad anoksügeensetes tingimustes metaboolse rajana anoksügeenset fotosünteesi, näiteks lillad ja väävellillad bakterid. Nad tekitavad vähese energiatarbimisega ainetest energiarikkaid aineid, kasutades kerget energiat. See võimaldab neil elada keskkondades hapniku puudumisel.

Bakterid kasutavad lähtematerjalidena väävlit, vesinikku, vesiniksulfiidi või muid orgaanilisi molekule nn elektrondoonoriteks. Reaktsioon ei sõltu elementaarsest hapnikust. Ka reaktsioonis ei moodustu elementaarset hapnikku.

Proteobakterite alarühm müksobakterid on seni ainus teadaolev domeeni rühm, mis paikneb üherakuliste ja mitmerakuliste eluviiside vahel. Need bakterid moodustavad eoste kaudu mitmerakulisi viljakehi. Viljakehad lähenevad limavormidele. Proteobakterite alfa-rühm esineb näiteks toitainevaestes vetes. Beetaproteobakterid, näiteks Neisseria, on osaliselt sugulisel teel levivate haiguste ja põletike patogeenid ning koloniseerivad limaskesti osaliselt looduslikult.

Gamma-proteobakterite klassi kuuluvad loomade, inimeste ja taimede patogeenid, näiteks liik Pseudomonas. Epsilonproteobakterid, näiteks Helicobacter pylori, esinevad inimese maos, kus nad osalevad maohaavandite tekkes. Bakteridomeeni heterogeensus on äärmiselt lai.

Siinkohal tuleks viidata ka nn endosymbionti hüpoteesile. Selle kohaselt peaksid endosümbiootilised proteobakterid vastama kõigi mitokondrite levinud põlvnemisele eukarüootidest. Väidetavalt on eukarüootid pärit siis, kui nende prokarüootsed eellasorganismid sümbioosidesse sisenesid. Hüpoteesi kohaselt väidetakse, et prokarüootsete rakkude kemotroofsed ja fototroofsed bakteriliigid on fagotsütoosiga imendunud ja elavad rakkude sees, muutes need endosümbiontideks.

Väidetavalt on need endosümbiontid arenenud peremeesrakkudes rakuorganellideks. Peremeesraku ja selles sisalduvate organellide kompleksi peetakse eukarüootiks. Selles teoorias on raku üksikuteks organellideks mitokondrid ja plastiidid. See tähendab, et taime-, looma- ja inimese rakukompleksid pärinevad prokarüootide sulandumisest. Kõik rakutuumaga elusolendid võlgnevad oma elu proteobakteritele.

Haigused ja tervisehäired

Proteobakterid ei ole kõik patogeenid, kuid sisaldavad ebatavaliselt palju baktereid, mis on inimestele patogeensed. Alfa liike Neisseria gonorrhoeae nimetatakse ka gonokokiks ja see on gonorröa põhjustaja ning seega üks tuntumaid sugulisel teel levivaid haigusi. Bakterid elavad kuse- ja suguelundite limaskestades ning kanduvad edasi seksuaalvahekorras. Meeste puhul võib nakkusega kaasneda kusiti põletik, sügelus, mädane eritis, valulik urineerimine ning epididümise või eesnäärme põletik. Naised võivad gonorröa tõttu muutuda steriilseks ka emaka ja munajuhade vooderduse bakteriaalse kleepumisega. Paljudel juhtudel pole sümptomeid. Kuid kandjad edastavad baktereid ikkagi seksuaalvahekorras. Gonokokid kanduvad edasi ka suukaudse ja anaalse vahekorra kaudu, kui nad on kõri või pärasoole limaskesta koloniseerinud.

Seotud proteobakterid Neisseria meningitidis on mädase meningiidi kõige levinumad põhjustajad. Füsioloogiliselt koloniseerivad nad nina ja kurgu.

Gammaproteobakterite klassist pärit pseudomonaadid on oportunistlikud patogeenid, mis esinevad nõrgestatud loomadel ja taimedel. Näiteks põhjustavad need kalades täpphaigusi.

Inimeste jaoks on tähelepanuväärsed ka Helicobacter pylori nakkused, kuna need võivad põhjustada mitmesuguseid maohaigusi ja põhjustada suurenenud maohappe sekretsiooni. Lisaks B-tüüpi gastriidile on nüüd bakteritega seotud ka mao kartsinoom. Infektsioonid on väidetavalt mao- ja kaksteistsõrmikuhaavandite ning nende pahaloomuliseks vähiks degenereerumise riskifaktoriks.