Brucella abortus 16s rRNA and lipid a reveal a phylogenetic relationship with members of the Alpha-2 subdivision of the class proteobacteria

Abstract

On the basis of ribosomal 16S sequence comparison, Brucella abortus has been found to be a member of the alpha-2 subdivision of the class Proteobacteria (formerly named purple photosynthetic bacteria and their nonphototrophic relatives). Within the alpha-2 subgroup, brucellae are specifically related to rickettsiae, agrobacteria, and rhizobiae, organisms that also have the faculty or the obligation of living in close association to eucaryotic cells. The composition of Brucella lipid A suggests a close phylogenetical relationship with members of the alpha-2 group. The chemical analysis of the lipid A fraction revealed that Brucella species contain both glucosamine and diaminoglucose, thus suggesting the presence of a so-called mixed lipid A type. The serological analysis with polyclonal and monoclonal antibodies is in agreement with the existence of mixe lipid A type in B. abortus. The amide-linked fatty acid present as acyl-oxyacyl residues were 3-O-C(16:o)l2:0o 3-O-C(16:o)l3:0o 3O0 C(16:o)l4:O0 and 3-0-C(l8:O)l4:O. The only amide-linked unsubstituted fatty acid detected was 3-OH-C16:0O The ester-linked fatty acids are 3-OH-C16:0, 3-OH-C18:0, C16:0, C17:0, and C18:0. Significant amounts of the large-chain 27-OH-C28: were detected together with traces of 25-OH-C26:0 and 29-OH-C30:0. Comparison of the Brucella lipid composition with that of the other Proteobacteria also suggests a close phylogenetical relationship with members of the alpha-2 subdivision. The genealogical grouping of Brucella species with pericellular and intracellular plant and animal pathogens as well as with intracellular plant symbionts suggests a possible evolution of Brucella species from plant-arthropod-associated bacteria.Basándose en la comparación de la secuencia ribosómica 16S, se ha descubierto que Brucella abortus pertenece a la subdivisión alfa-2 de la clase Proteobacteria (anteriormente denominada bacterias fotosintéticas púrpuras y sus parientes no fototróficos). Dentro del subgrupo alfa-2, las brucelas están específicamente relacionadas con las rickettsias, las agrobacterias y las rizobias, organismos que también tienen la facultad o la obligación de vivir en estrecha asociación con las células eucariotas. La composición del lípido A de Brucella sugiere una estrecha relación filogenética con los miembros del grupo alfa-2. El análisis químico de la fracción del lípido A reveló que las especies de Brucella contienen tanto glucosamina como diaminoglucosa, lo que sugiere la presencia de un tipo de lípido A mixto. El análisis serológico con anticuerpos policlonales y monoclonales concuerda con la existencia de un tipo de lípido A mixto en B. abortus. Los ácidos grasos con enlaces amida presentes como residuos acil-oxiacilo fueron 3-O-C(16:o)l2:0o, 3-O-C(16:o)l3:0o, 3O0 C(16:o)l4:00 y 3-O-C(18:O)l4:0. El único ácido graso no sustituido con enlaces amida detectado fue 3-OH-C16:0O. Los ácidos grasos con enlaces éster son 3-OH-C16:0, 3-OH-C18:0, C16:0, C17:0 y C18:0. Se detectaron cantidades significativas del 27-OH-C28: de cadena larga, junto con trazas de 25-OH-C26:0 y 29-OH-C30:0. La comparación de la composición lipídica de Brucella con la de otras Proteobacterias también sugiere una estrecha relación filogenética con miembros de la subdivisión alfa-2. La agrupación genealógica de las especies de Brucella con patógenos pericelulares e intracelulares de plantas y animales, así como con simbiontes intracelulares de plantas, sugiere una posible evolución de las especies de Brucella a partir de bacterias asociadas a plantas y artrópodos.