Entérobactéries - Enterobacteriaceae
Entérobactéries | |
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Citrobacter freundii , un membre de la famille | |
Classement scientifique | |
Domaine: | Bactéries |
Phylum: | Protéobactéries |
Classer: | Gammaprotéobactéries |
Commander: | Entérobactéries |
Famille: |
Entérobactéries Rahn, 1937 |
Genres | |
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Les entérobactéries sont une grande famille de bactéries à Gram négatif . Il a été proposé pour la première fois par Rahn en 1936 et comprend maintenant plus de 30 genres et plus de 100 espèces. Sa classification au-dessus du niveau de la famille est encore un sujet de débat, mais une classification la place dans l'ordre des Enterobacterales de la classe Gammaproteobacteria dans le phylum Proteobacteria . En 2016, la description et les membres de cette famille ont été corrigés sur la base d'analyses génomiques comparatives par Adeolu et al.
Les entérobactéries comprennent, avec de nombreux symbiotes inoffensifs , de nombreux agents pathogènes plus connus , tels que Salmonella , Escherichia coli , Klebsiella et Shigella . Les autres bactéries pathogènes de cette famille comprennent Enterobacter et Citrobacter . Les membres des entérobactéries peuvent être trivialement appelés entérobactéries ou "bactéries entériques", car plusieurs membres vivent dans les intestins des animaux. En fait, l'étymologie de la famille est enterobacterium avec le suffixe pour désigner une famille (acées)—pas après le genre Enterobacter (qui serait "Enterobacteraceae")—et le genre type est Escherichia .
Morphologie
Les membres des entérobactéries sont des bacilles (en forme de bâtonnet) et mesurent généralement de 1 à 5 m de long. Ils apparaissent généralement sous forme de colonies grises de taille moyenne à grande sur la gélose au sang, bien que certaines puissent exprimer des pigments.
La plupart ont de nombreux flagelles utilisés pour se déplacer, mais quelques genres sont immobiles. La plupart des membres des Enterobacteriaceae ont des fimbriae péritriches de type I impliqués dans l'adhésion des cellules bactériennes à leurs hôtes.
Ils ne forment pas de spores .
Métabolisme
Comme d'autres protéobactéries, les entérobactéries ont des taches à Gram négatif et ce sont des anaérobies facultatifs , fermentant les sucres pour produire de l'acide lactique et divers autres produits finaux. La plupart réduisent également les nitrates en nitrites , bien qu'il existe des exceptions. Contrairement à la plupart des bactéries similaires, les entérobactéries sont généralement dépourvues de cytochrome c oxydase , il existe des exceptions.
Les réactions de catalase varient parmi les entérobactéries.
Écologie
De nombreux membres de cette famille sont des membres normaux du microbiote intestinal chez l'homme et d'autres animaux, tandis que d'autres se trouvent dans l'eau ou le sol, ou sont des parasites sur une variété d'animaux et de plantes différents.
Organismes modèles et pertinence médicale
Escherichia coli est l'un des organismes modèles les plus importants, et sa génétique et sa biochimie ont été étudiées de près.
Certaines entérobactéries sont des agents pathogènes importants, par exemple Salmonella ou Shigella, par exemple parce qu'elles produisent des endotoxines . Les endotoxines résident dans la paroi cellulaire et sont libérées lorsque la cellule meurt et que la paroi cellulaire se désintègre. Certains membres des entérobactéries produisent des endotoxines qui, lorsqu'elles sont libérées dans la circulation sanguine après la lyse cellulaire, provoquent une réponse inflammatoire et vasodilatatrice systémique. La forme la plus grave est connue sous le nom de choc endotoxique, qui peut être rapidement fatal.
Systématique historique et taxonomie
Les entérobactéries étaient à l'origine la seule famille sous l'ordre des « entérobactéries ». La famille contenait un large éventail d'espèces biochimiquement distinctes avec différentes niches écologiques, ce qui rendait les descriptions biochimiques difficiles. La classification originale des espèces dans cette famille et cet ordre était largement basée sur des analyses de séquences du génome de l'ARNr 16S, qui sont connues pour avoir un faible pouvoir discriminant et dont les résultats dépendent de l'algorithme et des informations sur l'organisme utilisés. Malgré cela, les analyses montraient toujours des ramifications polyphylétiques, indiquant la présence de sous-groupes distincts au sein de la famille.
En 2016, l'ordre « Enterobacteriales » a été renommé Enterobacterales et divisé en 7 nouvelles familles, dont la famille des Enterobacteriaceae corrigée . Cette correction a restreint la famille pour n'inclure que les genres directement liés au genre type, qui comprenait la plupart des espèces entériques de l'ordre. Cette classification a été proposée sur la base de la construction de plusieurs arbres phylogénétiques robustes utilisant des séquences de génome conservées, des séquences d'ARNr 16S et des analyses de séquences multilocus. Des marqueurs moléculaires, spécifiquement des indels de signature conservés, spécifiques à cette famille ont été identifiés comme preuves soutenant la division indépendante des arbres phylogénétiques.
En 2017, une étude ultérieure utilisant des analyses phylogénomiques comparatives a identifié la présence de 6 clades au niveau de la sous-famille au sein de la famille des Enterobacteriaceae , à savoir le « clade Escherichia », « clade Klebsiella », « clade Enterobacter », « clade Kosakonia », « clade Cronobacter », « Cedecea clade » et « Enterobacteriaceae incertae sedis clade » contenant des espèces dont le placement taxonomique au sein de la famille n'est pas clair. Cependant, cette division n'a pas été officiellement proposée car le rang de sous-famille n'est généralement pas utilisé.
Signatures moléculaires
Les analyses des séquences du génome des espèces d' entérobactéries ont identifié 21 indels de signature conservés (CSI) qui sont uniquement présents dans cette famille dans les protéines NADH:ubiquinone oxydoréductase (sous-unité M), protéine de motilité à secousses PilT, 2,3-dihydroxybenzoate-AMP ligase, ATP/ Protéine de liaison au GTP, complexe multifonctionnel d'oxydation des acides gras (sous-unité alpha), S-formylglutathion hydrolase , aspartate-semialdéhyde déshydrogénase , épimérase , protéine membranaire , formiate déshydrogénylase (sous-unité 7), glutathion S-transférase , transporteur majeur de la superfamille, facilitateur de la phosphoglucosamine mutase , protéine de la famille de la glycosyl hydrolase 1, 23S rrna [uracile (1939)-C(5)]-méthyltransférase, co-chaperone HscB, N-acétylmuramoyl-L-alanine amidase , transporteur de sulfate ABC protéine de liaison à l'ATP CysA et protéine d'assemblage LPS LptD . Ces CSI fournissent un moyen moléculaire de distinguer les entérobactéries des autres familles au sein de l'ordre des entérobactéries et autres bactéries.
Genres
Genres validement publiés
Les genres suivants ont été validement publiés, ils ont donc "Standing in Nomenclature". L'année où le genre a été proposé est indiquée entre parenthèses après le nom du genre.
- Biostraticola (2008)
- Buttiauxella (1982)
- Cedecea (1981)
- Citrobacter (1932)
- Cronobacter (2008)
- Entérobacilles (2015)
- Enterobacter (1960)
- Escherichia (1919)
- Franconibacter (2014)
- Gibbsiella (2011)
- Izhakiella (2016)
- Klebsiella (1885)
- Kluyvera (1981)
- Kosakonia (2013)
- Leclercie (1987)
- Lelliottie (2013)
- Limnobaculum (2018)
- Mangrovibacter (2010)
- Métakosakonie (2017)
- Phytobactérie (2017)
- Pluralibacter (2013)
- Pseudescherichia (2017)
- Pseudocitrobacter (2014)
- Raoultella (2001)
- Rosenbergiella (2013)
- Saccharobacter (1990)
- Salmonelle (1900)
- Scandinavie (2020)
- Shigella (1919)
- Shimwellia (2010)
- Siccibacter (2014)
- Trabulsiella (1992)
- Yokenella (1985)
Candidatus genres
- " Candidatus Annandia "
- " Candidatus Arocatia "
- " Candidatus Aschnera "
- " Candidatus Benitsuchiphilus "
- " Candidatus Blochmannia "
- " Candidatus Curculioniphilus "
- " Candidatus Cuticobacterium "
- " Candidatus Doolittlea "
- " Candidatus Gillettellia "
- " Candidatus Gullanella "
- " Candidatus Hamiltonella "
- " Candidatus Hartigia "
- " Candidatus Hoaglandella "
- " Candidatus Ischnodémie "
- " Candidatus Ishikawaella "
- " Candidatus Kleidoceria "
- " Candidatus Kotejella "
- " Candidatus Macropleicola "
- " Candidatus Mikella "
- " Candidatus Moranella "
- " Candidatus Phlomobacter "
- " Candidatus Profftia "
- " Candidatus Purcelliella "
- " Candidatus Regiella "
- " Candidatus Riesia "
- " Candidatus Rohrkolberia "
- " Candidatus Rosenkranzia "
- " Candidatus Schneideria "
- " Candidatus Stammera "
- " Candidatus Stammerula "
- " Candidatus Tachikawaea "
- " Candidatus Westeberhardia "
Genres proposés
Les genres suivants ont été effectivement, mais pas valablement, publiés, ils n'ont donc pas de "Standing in Nomenclature". L'année où le genre a été proposé est indiquée entre parenthèses après le nom du genre.
- Aquamonas (2009)
- Atlantibacter (2016)
- Superficiebacter (2018)
Identification
Pour identifier différents genres d'entérobactéries, un microbiologiste peut effectuer une série de tests en laboratoire. Ceux-ci inclus:
- Rouge de phénol
- bouillon tryptone
- Gélose à la phénylalanine pour la détection de la production de désaminase , qui convertit la phénylalanine en acide phénylpyruvique
- Les tests au rouge de méthyle ou de Voges-Proskauer dépendent de la digestion du glucose . Le rouge de méthyle teste les produits finaux acides. Le Voges Proskauer teste la production d' acétylméthylcarbinol .
- Test de catalase sur gélose nutritive teste la production d'enzyme catalase, qui divise le peroxyde d'hydrogène et libère de l'oxygène gazeux.
- Le test d'oxydase sur gélose nutritive teste la production de l'enzyme oxydase , qui réagit avec une amine aromatique pour produire une couleur violette.
- Tests de gélatine nutritive pour détecter l'activité de l'enzyme gélatinase .
En milieu clinique, trois espèces représentent 80 à 95 % de tous les isolats identifiés. Ce sont Escherichia coli , Klebsiella pneumoniae et Proteus mirabilis . Cependant, Proteus mirabilis est maintenant considéré comme faisant partie des Morganellaceae , un clade frère des Enterobacterales .
Résistance aux antibiotiques
Plusieurs souches d'entérobactéries résistantes aux antibiotiques ont été isolées, notamment les carbapénèmes , qui sont souvent revendiqués comme "la dernière ligne de défense antibiotique" contre les organismes résistants. Par exemple, certaines souches de Klebsiella pneumoniae sont résistantes aux carbapénèmes. Divers gènes de carbapénèmes (blaOXA-48, blaKPC et blaNDM-1, blaVIM et blaIMP) ont été identifiés chez des entérobactéries résistantes aux carbapénèmes, notamment Escherichia coli et Klebsiella pneumoniae .
Les références
Liens externes
- Génomes des entérobactéries et informations connexes au PATRIC , un centre de ressources bioinformatiques financé par le NIAID
- Évaluation d'un nouveau programme d'identification assistée par ordinateur pour les micro-organismes : adaptation de BioBASE pour l'identification des membres de la famille des entérobactéries [1]
- Brown, AE (2009). Applications microbiologiques de Benson : manuel de laboratoire en microbiologie générale. New York : McGraw-Hill.