Os filos bacterianos son as principais liñaxes (filos ou divisións) do dominio Bacteria.
Ao clasificar as bacterias seguindo o sistema de clasificación científica establecido por Carl von Linné,[2] cada cepa bacteriana ten que estar asignada a unha especie (nomenclatura binaria), a cal é un nivel inferior dentro dunha xerarquía de rangos ou categorías. Actualmente, o sistema de clasificación dos taxons maiores máis aceptado é o sistema de tres dominios, que está baseado na filoxenia molecular. Neste sistema, as bacterias son membros do dominioBacteria[3] e o "filo" (phylum) é a categoría que queda debaixo do dominio, xa que a categoría "reino" está en desuso actualmente na taxonomía bacteriana.[4]
Neste esquema de clasificación, Bacteria era (non oficialmente)[5] subdividida en 2013 en 30 filos con representantes cultivados en laboratorio.[6][7][8][9][10][11] Creáronse moitos grandes clados con representantes que non poden ser cultivados actualmente; estes clados coñécense só pola súa metaxenómica e denomínanse filos candidatos. Se os incluímos no conxunto dos filos, o número de filos é de decenas máis.[12]
Os novos filos bacterianos descubertos non pararon de aumentar desde entón. En total estímase que poden existir uns 1300 filos bacterianos.[13] En maio de 2020, xa se recoñecían 41 filos bacterianos, aceptados formalmente pola LPSN,[14] mentres que na base de datos Silva recoñecíanse 89 filos bacterianos, e propuxéronse ducias máis,[15][16] e probablemente quedan centos máis aínda por descubrir.[13] A gran maioría dos filos bacterianos recoñecidos son filos candidatos,[17] é dicir, non teñen representantes que se puidesen cultivar.
En canto á filoxenia precisa que está na base dos clados de Bacteria, algúns científicos cren que pode haber unha orde de ramificación, mentes que outros, como Norman Pace, cren que os diversos filos bacterianos representan un grande politomía (un evento de especiación múltiple simultáneo).[18]
Tradicionalmente, inferíase a filoxenia e establecíase a taxonomía baseándose en estudos de morfoloxía. Recentemente, utilízase a filoxenia molecular para dilucidar mellor as relacións evolutivas das especies analizando as súas secuencias de ADN/proteína, por exemplo o seu ADN ribosómico.[19] A falta de características morfolóxicas facilmente accesibles, como as que presentan animais e plantas, dificultou os primeiros esforzos de clasificación e deu lugar a clasificacións confusas, distorsionadas e erradas, un exemplo das cales, sinalada por Carl Woese, é Pseudomonas cuxa etimoloxía ("falsa unidade") ironicamente se corresponde coa súa taxonomía, xa que se reuniron nese taxón bacterias que eran moi distintas e que houbo despois que reclasificar.[7]
En 1987, Carl Woese, considerado o pioneiro da revolución da filoxenia molecular, dividiu as Eubacteria en 11 divisións baseándose nas secuencias do ARNr 16S da subunidade menor (SSU) ribosómica:[7][21]
As "bacterias púrpura e emparentadas" foron renomeadas como Proteobacteria.[22]
As subdivisións de grampositivas de alto e baixo contido G+C foron renomeadas como as divisións Actinobacteria e Firmicutes, co que o número de filos era en total de 12.[23]
Ata recentemente críase que só eran grampositivas as Firmicutes e Actinobacteria, pero o filo candidato TM7 pode ser tamén grampositivo.[24] Os Chloroflexi posúen unha soa membrana, pero tínguense como negativas (con algunhas excepcións[25]).[26]
As "bacterias verdes non do xofre e emparentadas" foron renomeadas como Chloroflexi.[27]
Os "micrococos rediorresistentes e emparentados" denomínanse xeralmente agora clado Deinococcus-Thermus,[28] aínda que se propuxo chamalos clado das Xenobacteria[29] ou Hadobacteria[30] (pero este último nome é ilexítimo[31]).
Novos filos cultivados
Desde 1987, ano en que Woese publicou a súa revisión da clasificación, conseguiuse cultivar novas especies que son o suficientemente diferentes como para constituír un novo filo. A maioría delas son termófilas e a miúdo tamén quimiolitoautótrofas, como Aquificae, que oxida o gas hidróxeno. Atopáronse outras non termófilas, como as Acidobacteria, un filo ubicuo con fisioloxías diverxentes, algunhas das cales son quimiolitótrofas, como Nitrospira (oxidante de nitrilos) ou Leptospirillum (oxidante de ferro).[12] Algúns dos filos propostos no aparecen no LPSN, xa que están insuficientemente descritas ou están agardando pola súa aprobación ou debátese se en realidade pertencen a filos xa establecidos. Un exemplo disto é o xénero Caldithrix, que consta das especies C. palaeochoryensis[32] e C.abyssi,[33] que se considera Deferribacteres,[34] porén, comparte só un 81% de semellanza coas outras Deferribacteres (especies de Deferribacter e emparentadas)[33] e é considerado un filo separado por Rappé e Giovannoni.[12] Ademais, debátese a situación do xénero Geovibrio no filo Deferribacteres.[35]
Taxons non cultivados e metaxenómica
Co advimento de novos métodos de análise do ADN ambiental (metaxenómica), encontrouse nas mostras medioambientais ARNr 16S dun número enormente grande de especies non descubertas, o que indica que hai varios filos completos máis dos que non se coñece ningún representante cultivado, e que a algúns filos xa coñecidos lles faltan importantes subdivisións, que non se puideron cultivar, como é o caso de Verrucomicrobia e Chloroflexi.[12]
O termo Candidatus (candidato) utilízase para as especies (ou taxons) propostos para as cales hai falta de información que impide que sexan validadas, por exemplo cando as únicas probas da súa existencia son datos da súa secuencia de ADN, mesmo se está secuenciado todo o xenoma.[36][37] Cando a especie é membro dun filo novo constitúe unha división candidata,[38] e en 2003 había 26 divisións candidatas dun total de 52 divisións.[12]
En 1988 Hugenholtz e Pace definiron división candidata, como un conxunto de secuencias de ARNr 16S con menos do 85% de semellanza.[39]
Antes de 1998, previamente á definición de Hugenholtz e Pace, coñecíanse tres filos candidatos, que eran:
TM6 e TM7 (iniciais alemás de Torf, Mittlere Schicht ["turba, capa media"]).
Desde entón descubriuse un filo candidato chamado Poribacteria, formado por bacterias que viven en simbiose con esponxas, e foi moi estudado.[41]
Outros filos candidatos que foron obxecto dalgúns estudos son a división candidata TM7,[38] na que se secuenciaron (en borrador) os xenomas dos seus organismos,[42] WS6[43] e o Grupo mariño A.[12]
A pesar de que estas liñaxes non sexan recoñecidas oficialmente, debido ao sempre crecente número de secuencias que pertencen a filos non existentes, a lista de ARB-Silva inclúe xa 57 filos entre os que están non só os 27 filos con especies aceptadas como válidas, senón tamén 30 divisións candidatas (BD1-5, BHI80-139, BRC1, CK-1C4-19, EM19, GAL08, GOUTA4, Hyd24-12, JL-ETNP-Z39, Kazan-3B-28, LD1-PA38, MVP-21, NPL-UPA2, OC31, OD1, OP3, OP9, OP10, OP11, RF3, RsaHF231, SM2F11, SR1, TA06, TM6, TM7, WCHB1-60, WS3 e WS6),[48] mentres que o Ribosomal Database Project 10, contén 29 filos e 7 divisións candidatas (OP10, OP11, OD1, BRC1, SR1, WS3, TM7).[49]
Superfilos
Malia que a orde de ramificación non está clara en moitos filos, agrupáronse de forma segura dous grupos de filos, que se denominan superfilos, que son os grupos FCB e PVC.
O grupo FCB inclúe a Chlorobi, Bacteroidetes, Fibrobacteres, Gemmatimonadates, Caldithrix e o Grupo mariño A.
O grupo PVC inclúe a Chlamydiae, Lentisphaerae, Planctomycetes, Verrucomicrobia e OP3.
En 2012, había 30 filos aceptados na LPSN no dominio "Bacteria".[11] Non hai regras fixas para a nomenclatura dos filos bacterianos. Propúxose o uso do sufixo "-bacteria" para os nomes dos filos,[50] pero xeralmente o nome do filo é o plural do do xénero tipo, coa excepción de Firmicutes, Cyanobacteria, e Proteobacteria, cuxos nomes non proceden de xéneros (pero Actinobacteria procede de Actinomyces).
Acidobacteria
As Acidobacteria (didermas gramnegativas) son o filo bacteriano máis abondoso nos solos, pero a maioría dos seus membros non foron cultivodos. Ademais, son fenotipicamente diversos e inclúen non só a acidófilos, senón tamén a moitos non acidófilos.[51] Xeralmente os seus membros divídense lentamente e presentan taxas metabólicas baixas baixo condicións de escaseza de nutrientes e poden tolerar ben as flutiacións na hidratación do solo.[52]
Actinobacteria
As Actinobacteria son un filo de bacterias monodermas grampositivas, moitas das cales son produtoras notables de metabolitos secundarios. Hai só dous filos de bacterias monodermas grampositivas, o outro é Firmicutes. As actinobacterias xeralmente teñen maior contido GC polo que ás veces se lles chama "bacterias grampositivas de alto GC". Son xéneros notables Streptomyces (produción de antibióticos), Propionibacterium acnes (comensal da pel oloroso) e Propionibacterium freudenreichii (produce os ollos no queixo Emmental).
Os Bacteroidetes (didermas gramnegativas) forman parte do superfilo FBC. Algunhas especies son patóxenos oportunistas, mentres que outras son os comensais máis comúns do intestino humano.[53]
Caldiserica
O filo Caldiserica coñecíase anteriormente como división candidata OP5, e o seu único representante é Caldisericum exile.
Chlamydiae
As Chlamydiae (didermas, debilmente gramnegativas) son un filo pertencente ao superfilo PVC. Está composto só por 6 xéneros de patóxenos intracelulares obrigados cun ciclo vital complexo. Entre as súas especies está Chlamydia trachomatis.
Chlorobi
O filo Chlorobi é membro do superfilo FBC. Contén só 7 xéneros de bacterias fotoautótrofas anaerobias obrigadas, coñecidas vulgarmente como bacterias verdes do xofre. O centro de reacción na fotosíntese de Chlorobi e Chloroflexi (o cal é outro grupo fotosintético) está formado por unhas estruturas chamadas clorosomas, que son diferentes dos ficobilisomas das cianobacterias (outro grupo fotosintético).[54]
Chloroflexi
Os Chloroflexi, son un filo diverso no que hai termófilos e halorrespiradores, coñecidos tamén como bacterias verdes non do xofre.
Chrysiogenetes
O filo Chrysiogenetes só ten 3 xéneros cunha especie cada un (Chrysiogenes arsenatis, Desulfurispira natronophila, Desulfurispirillum alkaliphilum)
Cyanobacteria
As Cyanobacteria son o maior clado fotosintético, e crese que orixinaron a acumulación de oxíxeno na atmosfera terrestre. Tamén se chaman algas verde-azuladas.
O Thermotogae é un filo cuxos membros posúen unha envoltura externa infrecuente chamada toga e son principalmente hipertermófilos e fermentadores anaerobios obrigados.
Verrucomicrobia
Verrucomicrobia é un filo pertencente ao superfilo PVC. Igual que os Planctomycetes, os seus membros presentan un plan celular compartimentalizado cun nucleoide condensado e ribosomas dentro dun compartimento chamado pirelulosoma (pechados dentro dunha membrana intracitoplasmática) e un compartimento chamado parifoplasma entre a membrana intracitoplasmática e a membrana plasmática.[56]
Orde de ramificación
A orde de ramificación dos filos bacterianos non está clara.[18] Diferentes estudos chegaron a distintas conclusións debido aos diferentes conxuntos de datos e métodos utilizados.
Por exemplo, nos estudos feitos utilizando o ARNr 16S e unhas poucas secuencias máis, Thermotogae e Aquificae parecen os filos máis basais, mentres que en varios estudos filoxenómicos, as máis basais son as Firmicutes.
↑Ciccarelli FD, Doerks T, von Mering C, Creevey CJ, Snel B, Bork P (2006). "Toward automatic reconstruction of a highly resolved tree of life". Science311 (5765): 1283–7. PMID16513982. doi:10.1126/science.1123061.
↑Michael Madigan (2009). Brock Biology of Microorganisms. San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings. ISBN0-13-232460-1.
↑ 11,011,1Entrada sobre os filos bacterianos na LPSN [Euzéby, J.P. (1997). "List of Bacterial Names with Standing in Nomenclature: a folder available on the Internet". Int J Syst Bacteriol 47 (2): 590–2. doi:10.1099/00207713-47-2-590. ISSN 0020-7713. PMID 9103655.
↑Bacterial phyla Entrada en LPSN [Euzéby, J.P. (1997). "List of Bacterial Names with Standing in Nomenclature: a folder available on the Internet". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology47 (2): 590–2. PMID9103655. doi:10.1099/00207713-47-2-590.]
↑Dudek, Natasha K.; Sun, Christine L.; Burstein, David; Kantor, Rose S.; Aliaga Goltsman, Daniela S.; Bik, Elisabeth M.; Thomas, Brian C.; Banfield, Jillian F.; Relman, David A. (2017-12-18). "Novel Microbial Diversity and Functional Potential in the Marine Mammal Oral Microbiome". Current Biology27 (24): 3752–3762.e6. ISSN1879-0445. PMID29153320. doi:10.1016/j.cub.2017.10.040.
↑Holland L. (22 May 1990). "Woese,Carl in the forefront of bacterial evolution revolution". scientist3 (10).
↑Stackebrandt; et al. (1988). "Proteobacteria classis nov., a name for the phylogenetic taxon that includes the "purple bacteria and their relatives"". Int. J. Syst. Bacteriol.38: 321–325. doi:10.1099/00207713-38-3-321.
↑Stackebrandt, E.; Rainey, F. A.; Ward-Rainey, N. L. (1997). "Proposal for a New Hierarchic Classification System, Actinobacteria classis nov.". International Journal of Systematic Bacteriology47: 479. doi:10.1099/00207713-47-2-479.
↑Yabe, S.; Aiba, Y.; Sakai, Y.; Hazaka, M.; Yokota, A. (2010). "Thermogemmatispora onikobensis gen. nov., sp. nov. And Thermogemmatispora foliorum sp. nov., isolated from fallen leaves on geothermal soils, and description of Thermogemmatisporaceae fam. Nov. And Thermogemmatisporales ord. Nov. Within the class Ktedonobacteria". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology61 (4): 903–910. PMID20495028. doi:10.1099/ijs.0.024877-0.
↑Sutcliffe, I. C. (2011). "Cell envelope architecture in the Chloroflexi: A shifting frontline in a phylogenetic turf war". Environmental Microbiology13 (2): 279–282. PMID20860732. doi:10.1111/j.1462-2920.2010.02339.x.
↑Bergey's Manual of Systematic Bacteriology 1st Ed.
↑Cavalier-Smith, T (2002). "The neomuran origin of archaebacteria, the negibacterial root of the universal tree and bacterial megaclassification". International journal of systematic and evolutionary microbiology52 (Pt 1): 7–76. PMID11837318.
↑Miroshnichenko, M. L.; Kolganova, T. V.; Spring, S.; Chernyh, N.; Bonch-Osmolovskaya, E. A. (2009). "Caldithrix palaeochoryensis sp. Nov., a thermophilic, anaerobic, chemo-organotrophic bacterium from a geothermally heated sediment, and emended description of the genus Caldithrix". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology60 (Pt 9): 2120–3. PMID19854873. doi:10.1099/ijs.0.016667-0.
↑ 33,033,1Miroshnichenko, ML; Kostrikina, NA; Chernyh, NA; Pimenov, NV; Tourova, TP; Antipov, AN; Spring, S; Stackebrandt, E; Bonch-Osmolovskaya, EA (2003). "Caldithrix abyssi gen. Nov., sp. Nov., a nitrate-reducing, thermophilic, anaerobic bacterium isolated from a Mid-Atlantic Ridge hydrothermal vent, represents a novel bacterial lineage". International journal of systematic and evolutionary microbiology53 (Pt 1): 323–9. PMID12656191. doi:10.1099/ijs.0.02390-0.
↑Murray, R. G. E.; Schleifer, K. H. (1994). "Taxonomic Notes: A Proposal for Recording the Properties of Putative Taxa of Procaryotes". International Journal of Systematic Bacteriology44 (1): 174–6. PMID8123559. doi:10.1099/00207713-44-1-174.
↑Marcy Y et al., "Dissecting biological "dark matter" with single-cell genetic analysis of rare and uncultivated TM7 microbes from the human mouth.", Proc Natl Acad Sci U S A, 2007 Jul 9; 104(29):11889-94
↑Tamaki, H.; Tanaka, Y.; Matsuzawa, H.; Muramatsu, M.; Meng, X. -Y.; Hanada, S.; Mori, K.; Kamagata, Y. (2010). "Armatimonas rosea gen. Nov., sp. Nov., a Gram-negative, aerobic, chemoheterotrophic bacterium of a novel bacterial phylum, Armatimonadetes phyl. Nov., formally called the candidate phylum OP10". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology61 (Pt 6): 1442–7. PMID20622056. doi:10.1099/ijs.0.025643-0.
↑Lee, K. C. Y.; Dunfield, P. F.; Morgan, X. C.; Crowe, M. A.; Houghton, K. M.; Vyssotski, M.; Ryan, J. L. J.; Lagutin, K.; McDonald, I. R. (2010). "Chthonomonas calidirosea gen. Nov., sp. Nov., an aerobic, pigmented, thermophilic microorganism of a novel bacterial class, Chthonomonadetes classis. Nov., of the newly described phylum Armatimonadetes originally designated candidate division OP10". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology61 (Pt 10): 2482–90. PMID21097641. doi:10.1099/ijs.0.027235-0.
↑Mori, K.; Yamaguchi, K.; Sakiyama, Y.; Urabe, T.; Suzuki, K. -I. (2009). "Caldisericum exile gen. Nov., sp. Nov., an anaerobic, thermophilic, filamentous bacterium of a novel bacterial phylum, Caldiserica phyl. Nov., originally called the candidate phylum OP5, and description of Caldisericaceae fam. Nov., Caldisericales ord. Nov. And Caldisericia classis nov". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology59 (Pt 11): 2894–8. PMID19628600. doi:10.1099/ijs.0.010033-0.
↑Cho, J. C.; Vergin, K. L.; Morris, R. M.; Giovannoni, S. J. (2004). "Lentisphaera araneosa gen. Nov., sp. Nov, a transparent exopolymer producing marine bacterium, and the description of a novel bacterial phylum, Lentisphaerae". Environmental Microbiology6 (6): 611–21. PMID15142250. doi:10.1111/j.1462-2920.2004.00614.x.
↑"Hierarchy Browser". Ribosomal database project. Arquivado dende o orixinal o 21 de novembro de 2008. Consultado o 09 de setembro de 2014.
↑Murray, R. G. E. 1984. The higher taxa, or, a place for everything . . .?, p. 33. In N. R. Krieg and J. G. Holt (ed.), Bergey’s manual of systematic bacteriology, vol. 1. The Williams & Wilkins Co., Baltimore.
↑Kielak, A.; Pijl, A. S.; Van Veen, J. A.; Kowalchuk, G. A. (2008). "Phylogenetic diversity of Acidobacteria in a former agricultural soil". The ISME Journal 3 (3): 378–382. doi:10.1038/ismej.2008.113. PMID 19020558.
↑Ward, N. L.; Challacombe, J. F.; Janssen, P. H.; Henrissat, B.; Coutinho, P. M.; Wu, M.; Xie, G.; Haft, D. H.; Sait, M.; Badger, J.; Barabote, R. D.; Bradley, B.; Brettin, T. S.; Brinkac, L. M.; Bruce, D.; Creasy, T.; Daugherty, S. C.; Davidsen, T. M.; Deboy, R. T.; Detter, J. C.; Dodson, R. J.; Durkin, A. S.; Ganapathy, A.; Gwinn-Giglio, M.; Han, C. S.; Khouri, H.; Kiss, H.; Kothari, S. P.; Madupu, R.; Nelson, K. E. (2009). "Three Genomes from the Phylum Acidobacteria Provide Insight into the Lifestyles of These Microorganisms in Soils". Applied and Environmental Microbiology 75 (7): 2046–2056. doi:10.1128/AEM.02294-08. PMC 2663196. PMID 19201974.
↑Duncan, S. H.; Lobley, G. E.; Holtrop, G.; Ince, J.; Johnstone, A. M.; Louis, P.; Flint, H. J. (2008). "Human colonic microbiota associated with diet, obesity and weight loss". International Journal of Obesity 32 (11): 1720–1724. doi:10.1038/ijo.2008.155. PMID 18779823.
↑Oostergetel, G. T.; Amerongen, H.; Boekema, E. J. (2010). "The chlorosome: A prototype for efficient light harvesting in photosynthesis". Photosynthesis Research 104 (2–3): 245–255. doi:10.1007/s11120-010-9533-0. PMC 2882566. PMID 20130996.
↑Marchandin, H. L. N.; Damay, A.; Roudière, L.; Teyssier, C.; Zorgniotti, I.; Dechaud, H.; Jean-Pierre, H. L. N.; Jumas-Bilak, E. (2010). "Phylogeny, diversity and host specialization in the phylum Synergistetes with emphasis on strains and clones of human origin". Research in Microbiology 161 (2): 91–100. doi:10.1016/j.resmic.2009.12.008. PMID 20079831.
↑Lee, K. C.; Webb, R. I.; Janssen, P. H.; Sangwan, P.; Romeo, T.; Staley, J. T.; Fuerst, J. A. (2009). "Phylum Verrucomicrobia representatives share a compartmentalized cell plan with members of bacterial phylum Planctomycetes". BMC Microbiology 9: 5. doi:10.1186/1471-2180-9-5. PMC 2647929. PMID 19133117.