Burkholderia
Género de bacterias

Burkholderia
Colonias de B. pseudomallei en una placa de agar sangre .
Clasificación científica Editar esta clasificación
Dominio:Bacteria
Filo:Pseudomonas aeruginosa
Clase:Betaproteobacteria
Orden:Burkholderiales
Familia:Burkholderiáceas
Género:Burkholderia
Yabuuchi et al . 1993 [1] [2]
Especie tipo
Burkholderia cepacia
(Palleroni y Holmes 1981) Yabuuchi et al . 1993
Especies

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Burkholderia es un género de Pseudomonadota cuyos miembros patógenos incluyen el complejo Burkholderia cepacia , que ataca a los humanos y Burkholderia mallei , responsable del muermo , una enfermedad que se presenta principalmente en caballos y animales relacionados; Burkholderia pseudomallei , agente causante de la melioidosis ; y Burkholderia cepacia , un importante patógeno de infecciones pulmonares en personas con fibrosis quística (FQ). [3] La especie Burkholderia también se encuentra en ambientes marinos. SI Paul et al. (2021) [4] aislaron y caracterizaron a Burkholderia cepacia de esponjas marinas de la Isla de San Martín de la Bahía de Bengala , Bangladesh . [4]

El nombre del género Burkholderia (anteriormente parte de Pseudomonas ) se refiere a un grupo de bacterias Gram-negativas , aeróbicas obligadas , con forma de bastón , prácticamente ubicuas, que son móviles por medio de flagelos polares simples o múltiples , con la excepción de Burkholderia mallei , que no es móvil. [4] Los miembros que pertenecen al género no producen vainas o prótesis y pueden usar poli-beta-hidroxibutirato (PHB) para el crecimiento. El género incluye patógenos tanto animales como vegetales , así como algunas especies ambientalmente importantes. En particular, B. xenovorans (anteriormente llamada Pseudomonas cepacia , luego B. cepacia y B. fungorum ) es reconocida por ser catalasa positiva (afecta a pacientes con enfermedad granulomatosa crónica ) y su capacidad para degradar pesticidas clororgánicos y bifenilos policlorados . El motivo de ARN anti-hemB de estructura de ARN conservada se encuentra en todas las bacterias conocidas de este género. [5]

Debido a su resistencia a los antibióticos y la alta tasa de mortalidad por enfermedades asociadas, B. mallei y B. pseudomallei se consideran agentes potenciales de guerra biológica dirigidos contra el ganado y los seres humanos.

Historia

El género recibió su nombre en honor a Walter H. Burkholder , fitopatólogo de la Universidad de Cornell . Las primeras especies incluidas en el género fueron transferencias de Pseudomonas , sobre la base de varias pruebas bioquímicas. [1] [2]

Hasta hace poco, el género Burkholderia incluía todas las especies de Paraburkholderia . [6] Sin embargo, el género Paraburkholderia es filogenéticamente distinto y se puede distinguir de todas las especies de Burkholderia sobre la base de firmas moleculares que se encuentran de forma única para cada género. [7]

Taxonomía

Las especies de Burkholderia forman un grupo monofilético dentro del orden Burkholderiales de Betaproteobacteria . [4] Actualmente, las 48 especies con nombre válido se pueden distinguir de los géneros relacionados (es decir, Paraburkholderia ) y todas las demás bacterias mediante indeles de firma conservados en una variedad de proteínas. [7] Estos indeles representan una ascendencia común exclusiva compartida entre todas las especies de Burkholderia .

El género tiene tres grupos monofiléticos distintos . Un grupo está formado por todas las especies que pertenecen al complejo Burkholderia cepacia , otro clado comprende B. pseudomallei y especies estrechamente relacionadas, y el último clado abarca la mayoría de las especies fitogénicas dentro del género, incluidas B. glumae y B. gladioli . [7] Las indeles de firma conservadas son específicas para cada uno de estos subgrupos dentro del género que ayudan a demarcar a los miembros de este género extremadamente grande y diverso. [7] [8]

Investigación

Recientemente, la investigación en especies de Burkholderia ha investigado una variedad de temas y características, incluida la respuesta metabolómica a los antibióticos, las interacciones dependientes del contacto entre las comunidades bacterianas y el potencial genómico para producir productos beneficiosos. [9] [10] [11]

En las especies de Burkholderia , se ha demostrado que ciertos antibióticos como la trimetoprima inducen y regulan positivamente una gran cantidad del metaboloma , induciendo más de 100 grupos de genes de metabolitos secundarios silenciosos en Burkholderia thailandensis . [9] Estos activadores globales se pueden utilizar como fuente de investigación sobre cómo los metabolomas de las especies bacterianas patógenas responden al estrés antibiótico y cómo las especies bacterianas pueden variar en respuesta a ellos. [9] Se ha demostrado que las especies de Burkholderia estrechamente relacionadas asociadas a la fibrosis quística responden a la trimetoprima con diferentes niveles de expresión de varios metabolitos secundarios , lo que resalta la naturaleza personalizada de la metabolómica en cepas bacterianas relacionadas. [12]

La investigación centrada en la señalización interbacteriana utilizando Burkholderia ha demostrado que la inhibición del crecimiento dependiente del contacto juega un papel importante en la mediación de la comunicación de célula a célula específicamente en B. thailandensis . [10] En esta interacción, las células liberan toxinas proteicas al entorno circundante, y solo aquellas con una proteína protectora correspondiente (generalmente bacterias de la misma cepa) no verán su crecimiento inhibido o morirán. Además, las células receptoras que tienen la proteína correspondiente experimentan cambios en la expresión genética y el fenotipo que promueven la formación de la comunidad en forma de biopelículas . Esto ocurre incluso si la célula receptora no era de la misma cepa bacteriana, lo que resalta la importancia de este sistema. [10] Los genes que codifican las toxinas proteicas y el resto del sistema de inhibición dependiente del contacto pueden volverse móviles en forma de un transposón que puede transferirse entre células y es fundamental para el aspecto comunitario del sistema. [13] Por lo tanto, la señalización dependiente del contacto juega un papel importante en el auto-reconocimiento bacteriano y la formación de la comunidad. [10] [13]

Se ha demostrado que las especies de Burkholderia son una fuente potencial de productos beneficiosos como antimicrobianos y biosurfactantes . [11] [14] Junto con el género relacionado Pseudomonas , Burkholderia puede sintetizar una clase particular de biosurfactante llamado ramnolípidos . Los ramnolípidos sintetizados por Burkholderia tienen características químicas diferentes (en comparación con los sintetizados por Pseudomonas ) y, por lo tanto, tienen el potencial de nuevas aplicaciones. [14] [15]

Especies

Lista de especies: [16]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Yabuuchi E, Kosako Y, Oyaizu H, Yano I, Hotta H, Hashimoto Y, et al. (1992). "Propuesta de Burkholderia gen. nov. y transferencia de siete especies del grupo de homología II del género Pseudomonas al nuevo género, con la especie tipo Burkholderia cepacia (Palleroni y Holmes 1981) comb. nov". Microbiología e inmunología . 36 (12): 1251–75. doi : 10.1111/j.1348-0421.1992.tb02129.x . PMID  1283774.
  2. ^ ab "Validación de la publicación de nuevos nombres y nuevas combinaciones previamente publicadas efectivamente fuera de la IJSB—Lista No. 45". Int J Syst Bacteriol . 43 (2): 298–399. 1993. doi : 10.1099/00207713-43-2-398 .
  3. ^ Woods DE, Sokol PA (2006). "El género Burkholderia ". En Dworkin M, Falkow S, Rosenberg E, Schleifer KH, Stackebrandt E (eds.). Los procariotas: un manual sobre la biología de las bacterias (3.ª ed.). Nueva York: Springer–Verlag. págs. 848–860. doi :10.1007/0-387-30745-1_40. ISBN . 978-0-387-25495-1.
  4. ^ abcd Paul, Sulav Indra; Rahman, Md. Mahbubur; Salam, Mohammad Abdus; Khan, Md. Arifur Rahman; Islam, Md. Tofazzal (diciembre de 2021). "Identificación de bacterias asociadas a esponjas marinas de la isla de San Martín de la Bahía de Bengala, con énfasis en la prevención de la septicemia por Aeromonas móviles en Labeo rohita". Acuicultura . 545 : 737156. Bibcode :2021Aquac.54537156P. doi :10.1016/j.aquaculture.2021.737156. ISSN  0044-8486.
  5. ^ Weinberg Z, Barrick JE, Yao Z, Roth A, Kim JN, Gore J, et al. (2007). "Identificación de 22 ARN estructurados candidatos en bacterias utilizando el proceso de genómica comparativa CMfinder". Nucleic Acids Research . 35 (14): 4809–19. doi :10.1093/nar/gkm487. PMC 1950547 . PMID  17621584. 
  6. ^ Oren A, Garrity GM (septiembre de 2017). "Lista de nuevos nombres y nuevas combinaciones publicadas anteriormente de manera efectiva, pero no válida". Revista internacional de microbiología sistemática y evolutiva . 67 (9): 3140–3143. doi :10.1099/ijs.0.000317. PMC 5817221 . PMID  28891789. 
  7. ^ abcd Sawana A, Adeolu M, Gupta RS (2014). "Firmas moleculares y análisis filogenómico del género Burkholderia: propuesta de división de este género en el género modificado Burkholderia que contiene organismos patógenos y un nuevo género Paraburkholderia gen. nov. que alberga especies ambientales". Frontiers in Genetics . 5 : 429. doi : 10.3389/fgene.2014.00429 . PMC 4271702 . PMID  25566316. 
  8. ^ Gupta RS (julio de 2016). "Impacto de la genómica en la comprensión de la evolución y la clasificación microbiana: la importancia de las opiniones de Darwin sobre la clasificación". FEMS Microbiology Reviews . 40 (4): 520–53. doi : 10.1093/femsre/fuw011 . PMID  27279642.
  9. ^ abc Okada BK, Wu Y, Mao D, Bushin LB, Seyedsayamdost MR (agosto de 2016). "Mapeo del metaboloma secundario inducido por trimetoprima de Burkholderia thailandensis". ACS Chemical Biology . 11 (8): 2124–30. doi :10.1021/acschembio.6b00447. PMC 6786267 . PMID  27367535. 
  10. ^ abcd Garcia EC, Perault AI, Marlatt SA, Cotter PA (julio de 2016). "Señalización interbacteriana a través de proteínas del sistema de inhibición del crecimiento dependiente del contacto de Burkholderia". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 113 (29): 8296–301. Bibcode :2016PNAS..113.8296G. doi : 10.1073/pnas.1606323113 . PMC 4961174 . PMID  27335458. 
  11. ^ ab Kunakom S, Eustáquio AS (julio de 2019). "Burkholderia como fuente de productos naturales". Revista de productos naturales . 82 (7): 2018–2037. doi :10.1021/acs.jnatprod.8b01068. PMC 6871192 . PMID  31294966. 
  12. ^ McAvoy AC, Jaiyesimi O, Threatt PH, Seladi T, Goldberg JB, da Silva RR, Garg N (mayo de 2020). "Metabolomas de bacterias de Burkholderia spp. después de la exposición al antibiótico trimetoprima". ACS Infectious Diseases . 6 (5): 1154–1168. doi :10.1021/acsinfecdis.9b00513. PMID  32212725. S2CID  214682246.
  13. ^ ab Ocasio AB, Cotter PA (enero de 2019). Blokesch M (ed.). "Los genes que codifican el sistema CDI/CDS de Burkholderia thailandensis se encuentran en un elemento genético móvil que define una nueva clase de transposón". PLOS Genetics . 15 (1): e1007883. doi : 10.1371/journal.pgen.1007883 . PMC 6350997 . PMID  30615607. 
  14. ^ ab Wittgens A, Santiago-Schuebel B, Henkel M, Tiso T, Blank LM, Hausmann R, et al. (febrero de 2018). "Producción heteróloga de ramnolípidos de cadena larga de Burkholderia glumae en Pseudomonas putida: un paso adelante hacia ramnolípidos hechos a medida". Applied Microbiology and Biotechnology . 102 (3): 1229–1239. doi :10.1007/s00253-017-8702-x. PMID  29264775. S2CID  9690461.
  15. ^ Victor IU, Kwiencien M, Tripathi L, Cobice D, McClean S, Marchant R, Banat IM (agosto de 2019). "Detección de quórum como objetivo potencial para aumentar la producción de biosurfactante ramnolípido en Burkholderia thailandensis E264". Applied Microbiology and Biotechnology . 103 (16): 6505–6517. doi :10.1007/s00253-019-09942-5. PMC 6667413 . PMID  31222386. 
  16. ^ "Lista de nombres procariotas con su posición en la nomenclatura" . Consultado el 21 de octubre de 2016 .
  • Genomas de Burkholderia e información relacionada en PATRIC, un centro de recursos bioinformáticos financiado por el NIAID
  • Recursos sobre Pathema-Burkholderia
  • Base de datos del genoma de Burkholderia
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