3 Gammaproteobacteria
Une grande variété de modèles de polyamines a été observée parmi les Gammaproteobacteria (tableau 3). Les principaux composants peuvent être DAP, PUT, CAD et SPD seuls ou en combinaison. En outre, HPUT, HSPD et SPM peuvent être présents. Les modèles de polyamines sont rarement homogènes au sein des familles mais souvent spécifiques au genre. La SPD, parfois en combinaison avec une autre polyamine, est la principale polyamine des espèces des familles Oceanospirillaceae, Ectothiorhodospiraceae, Chromatiaceae, Halomonadaceae, certains genres des Xanthomonadaceae et Moraxellaceae, les genres Pseudoalteromonas, Idiomarina, Ferrimonas, certaines espèces de Thiothrix et une seule espèce du genre Shewanella. Le PUT est la principale polyamine caractéristique chez Pseudidiomarina, Legionella, la majorité des espèces de Shewanella et une seule espèce de Psychrobacter. Plusieurs taxons des familles Moraxellaceae et Pasteurellaceae contiennent le seul composant majeur DAP. Les espèces de Moritella contiennent principalement de la DAC, mais Moritella yayanosii est caractérisée par la polyamine principale NSPD. La CAD est également le composant principal des espèces Psychromonas, qui peuvent également contenir de la NSPD et de la PUT. Les polyamines majeures CAD et SPD sont caractéristiques du genre Alteromonas, et aussi des genres de la famille Xanthomonadaceae, Stenotrophomonas et Dyella, ce qui les distingue clairement des autres genres de la famille. Plusieurs espèces de Shewanella (et Colwellia maris) contiennent de l’HPUT, une diamine qui est un trait caractéristique de la majorité des Betaproteobacteria mais qui n’est pas détectée dans d’autres lignées bactériennes. Cependant, la présence de cette diamine ne reflète pas les relations phylogénétiques de ces espèces au sein du genre Shewanella. Les espèces de la famille Pseudomonadaceae contiennent les principales polyamines PUT et SPD et souvent aussi CAD. Les espèces du genre Aeromonas contiennent de la DAP et de la PUT comme composants principaux, et des quantités significatives de CAD peuvent également être présentes. Les espèces Vibrio et plusieurs espèces Photobacterium contiennent la triamine rare NSPD comme composant prédominant. La NSPD est également un trait diagnostique du genre Pasteurella sensu stricto. Les espèces de ce groupe contiennent également la polyamine majeure PUT ; la présence d’autres composants majeurs DAP et CAD est variable. D’autres genres de la famille Pasteurellaceae présentent un motif polyamine soit avec DAP et SPD (Avibacterium, Mannheimia), soit PUT, SPD et variable pour DAP et CAD (Gallibacterium).
La famille Enterobacteriaceae nécessite une considération séparée. Presque toutes les espèces des genres assignés contiennent la diamine majeure PUT et la majorité d’entre elles contiennent également des quantités majeures de DAP et/ou CAD et certaines contiennent également SPD. Malheureusement, les différentes compositions des polyamines ne reflètent que rarement les affiliations des genres. Récemment, nous avons mené des études sur la corrélation entre l’âge physiologique et les motifs polyaminiques correspondants de certaines espèces d’Enterobacteriaceae, notamment Yersinia enterocolitica, Yersinia ruckeri, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae, Citrobacter freundii et Yokenella regenburgei (Amann, Frischmann et Busse, résultats non publiés). Les résultats de ces études ont démontré que l’âge physiologique de la biomasse à partir de laquelle les polyamines ont été extraites peut grandement influencer le modèle de polyamine résultant. Dans les cellules de K. pneumoniae en phase exponentielle tardive, la PUT est prédominante et la DAP est une deuxième polyamine importante. En revanche, le CAD est prédominant dans les cellules en fin de phase stationnaire et le PUT est une deuxième polyamine importante. Ces changements dans le contenu en polyamines sont reflétés par une réduction de deux fois des quantités relatives de DAP et de PUT dans les cellules en phase stationnaire tardive, alors que la quantité de CAD est multipliée par 10. En appliquant les mêmes conditions de test, la DAP est la principale polyamine chez E. cloacae et sa quantité relative n’est pratiquement pas affectée (réduite de 51 % à 45 %) par la phase de croissance des cellules. Dans le même temps, la DAC est augmentée de 2 % à 22 % et les quantités relatives de PUT ne sont pas affectées non plus. Dans les cellules de Y. regensburgei en phase exponentielle tardive, la PUT est la principale polyamine (54%), alors que dans les cellules stationnaires, la PUT et la CAD sont prédominantes (33,5±1,3%). La quantité relative de DAP est stable dans les cellules en fin de phase exponentielle et en phase stationnaire. Ces résultats indiquent qu’une partie de la proportion de PUT est remplacée par du CAD dans les cellules en phase stationnaire. Chez C. freundii, les cellules des deux âges physiologiques présentent les mêmes profils de polyamines avec une prédominance de DAP et de PUT et des traces de CAD. Chez Y. enterocolitica subsp. palearctica, la DAP est absente ou détectable seulement à l’état de traces. La PUT est la principale polyamine, diminuant de 94 % dans les cellules en phase exponentielle précoce à 84 % dans les cellules en phase stationnaire. Dans le même temps, la quantité relative de DAC augmente de 3 % à 14 %, ce qui indique un remplacement partiel du PUT par le DAC. Dans une autre espèce de Yersinia, Y. ruckeri, le PUT était une polyamine majeure dans les cellules en phase exponentielle précoce, les cellules en phase exponentielle moyenne et les cellules en phase stationnaire précoce. Au cours des mêmes phases de croissance, la teneur en DAP a diminué de 48% à 3%, tandis que la teneur en CAD a augmenté de 6% à 58%, démontrant un remplacement presque complet de la DAP par le CAD. Des résultats comparables ont également été obtenus avec d’autres souches de Y. ruckeri, ce qui démontre la spécificité de l’espèce.
Ces données démontrent que chez les espèces d’Enterobacteriaceae, le profil de polyamine dépend fortement de l’âge physiologique des cellules dont les polyamines sont extraites. Un profil polyaminé obtenu à partir de cellules en phase mi-exponentielle peut être clairement différent de celui des cellules en phase stationnaire de la même souche. Par conséquent, une souche peut être classée dans différents groupes en fonction de l’âge physiologique auquel la biomasse a été récoltée. L’analyse de la biomasse sans indiquer précisément l’âge physiologique auquel les polyamines sont extraites n’est pas utile pour la classification des membres de la famille Enterobacteriaceae. La majorité des données sur les polyamines des espèces de la famille des Enterobacteriaceae énumérées dans le tableau 3 ont été obtenues à partir de l’article de Hamana (1996). Dans Hamana (1996), il est indiqué que la biomasse a été collectée à partir de cellules en phase exponentielle ou stationnaire, mais sans indication claire de l’âge physiologique des cellules analysées. Par conséquent, les données de Hamana (1996) ne peuvent pas servir pour un schéma de classification basé sur les polyamines pour les espèces de la famille Enterobacteriaceae. Une nouvelle analyse minutieuse des patrons de polyamines basée sur des données obtenues à partir de biomasse standardisée pour son âge physiologique doit être effectuée afin de démontrer la valeur de cette approche pour la classification des espèces de la famille Enterobacteriaceae.