3 Gammaproteobatteri
Tra i Gammaproteobatteri è stata osservata una grande varietà di modelli di poliammine (Tabella 3). I componenti principali possono essere DAP, PUT, CAD e SPD da soli o in combinazione. Inoltre, possono essere presenti HPUT, HSPD e SPM. I modelli di poliammina sono raramente omogenei all’interno delle famiglie, ma spesso specifici del genere. SPD, a volte in combinazione con un’altra poliammina, è la principale poliammina nelle specie delle famiglie Oceanospirillaceae, Ectothiorhodospiraceae, Chromatiaceae, Halomonadaceae, alcuni generi delle Xanthomonadaceae e Moraxellaceae, i generi Pseudoalteromonas, Idiomarina, Ferrimonas, alcune specie di Thiothrix e una singola specie del genere Shewanella. Il PUT è la poliammina principale caratteristica in Pseudidiomarina, Legionella, la maggior parte delle specie di Shewanella e una singola specie di Psychrobacter. Diversi taxa delle famiglie Moraxellaceae e Pasteurellaceae contengono il singolo componente principale DAP. Le specie di Moritella contengono prevalentemente CAD, ma Moritella yayanosii è caratterizzata dalla poliammina principale NSPD. Il CAD è anche il componente principale nelle specie Psychromonas, che possono contenere anche NSPD e PUT. Le poliammine principali CAD e SPD sono caratteristiche del genere Alteromonas, e anche dei generi della famiglia Xanthomonadaceae, Stenotrophomonas e Dyella, che li distingue chiaramente dagli altri generi della famiglia. Diverse specie di Shewanella (e Colwellia maris) contengono HPUT, una diammina che è un tratto caratteristico per la maggior parte dei Betaproteobatteri ma che non viene rilevata in altri lignaggi batterici. Tuttavia, la presenza di questa diammina non riflette le relazioni filogenetiche di queste specie all’interno del genere Shewanella. Le specie della famiglia Pseudomonadaceae contengono le principali poliammine PUT e SPD e spesso anche CAD. Le specie del genere Aeromonas contengono DAP e PUT come componenti principali, e possono essere presenti anche quantità significative di CAD. Le specie di Vibrio e diverse specie di Photobacterium contengono la rara triamina NSPD come componente predominante. NSPD è anche un tratto diagnostico per il genere Pasteurella sensu stricto. Le specie di questo gruppo contengono anche la poliammina principale PUT; la presenza di altri componenti principali DAP e CAD è variabile. Altri generi all’interno della famiglia Pasteurellaceae mostrano un modello di poliammina o con DAP e SPD (Avibacterium, Mannheimia), o PUT, SPD e variabile per DAP e CAD (Gallibacterium).
La famiglia Enterobacteriaceae richiede una considerazione separata. Quasi tutte le specie dei generi assegnati contengono la principale diammina PUT e la maggior parte di loro contiene anche grandi quantità di DAP e/o CAD e alcune contengono anche SPD. Sfortunatamente, le diverse composizioni dei modelli di poliammine riflettono solo raramente le appartenenze di genere. Recentemente, abbiamo condotto degli studi sulla correlazione tra l’età fisiologica e i corrispondenti modelli di poliammine di specie selezionate di Enterobacteriaceae, tra cui Yersinia enterocolitica, Yersinia ruckeri, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae, Citrobacter freundii e Yokenella regenburgei (Amann, Frischmann e Busse, risultati non pubblicati). I risultati di questi studi hanno dimostrato che l’età fisiologica della biomassa da cui sono state estratte le poliammine può influenzare notevolmente il modello di poliammina risultante. Nelle cellule in fase esponenziale tardiva di K. pneumoniae, il PUT è predominante e il DAP è una seconda importante poliammina. Al contrario, il CAD è predominante nelle cellule in fase stazionaria tardiva e il PUT è una seconda poliammina principale. Questi cambiamenti nel contenuto di poliammina si riflettono in una riduzione di due volte delle quantità relative di DAP e PUT nelle cellule in fase stazionaria tardiva, mentre la quantità di CAD aumenta di 10 volte. Applicando le stesse condizioni di prova, la DAP è la principale poliammina in E. cloacae e la sua quantità relativa non è quasi influenzata (ridotta dal 51% al 45%) dalla fase di crescita delle cellule. Allo stesso tempo, il CAD è aumentato dal 2% al 22% e anche le quantità relative di PUT non sono influenzate. Nelle cellule in fase tardo-esponenziale di Y. regensburgei, il PUT è la poliammina principale (54%), mentre nelle cellule stazionarie PUT e CAD sono predominanti (33,5±1,3%). La quantità relativa di DAP è stabile sia nella tarda fase esponenziale che nelle cellule in fase stazionaria. Questi risultati indicano che parte della proporzione di PUT è sostituita da CAD nelle cellule in fase stazionaria. In C. freundii, le cellule delle due età fisiologiche mostrano gli stessi modelli di poliammina con DAP e PUT predominanti e tracce di CAD. In Y. enterocolitica subsp. palearctica, il DAP è assente o rilevabile solo in tracce. Il PUT è la principale poliammina che diminuisce dal 94% nelle prime cellule in fase esponenziale all’84% nelle cellule in fase stazionaria. Allo stesso tempo, la quantità relativa di CAD aumenta dal 3% al 14%, indicando una parziale sostituzione di PUT con CAD. In un’altra specie di Yersinia, Y. ruckeri, il PUT era una delle principali poliammine nelle cellule della prima fase esponenziale, nelle cellule della fase esponenziale media e nelle prime cellule della fase stazionaria. Durante le stesse fasi di crescita, il contenuto di DAP è diminuito dal 48% al 3%, mentre il contenuto di CAD è aumentato dal 6% al 58%, dimostrando una sostituzione quasi completa di DAP con CAD. Risultati comparabili sono stati ottenuti anche con altri ceppi di Y. ruckeri, dimostrando la specificità della specie.
Questi dati dimostrano che nelle specie Enterobacteriaceae, il modello di poliammina è fortemente dipendente dall’età fisiologica delle cellule da cui vengono estratte le poliammine. Un modello di poliammina ottenuto da cellule in fase medio-esponenziale può essere chiaramente diverso da quello delle cellule in fase stazionaria dello stesso ceppo. Quindi, un ceppo potrebbe essere classificato in diversi gruppi a seconda dell’età fisiologica in cui la biomassa è stata raccolta. L’analisi della biomassa senza indicare con precisione l’età fisiologica in cui le poliammine vengono estratte non è utile per la classificazione dei membri della famiglia delle Enterobacteriaceae. La maggior parte dei dati sulle poliammine per le specie della famiglia Enterobacteriaceae elencati nella tabella 3 sono stati ottenuti dall’articolo di Hamana (1996). In Hamana (1996), è indicato che la biomassa è stata raccolta da cellule in fase esponenziale o stazionaria, ma senza una chiara indicazione dell’età fisiologica delle cellule analizzate. Quindi, i dati di Hamana (1996) non possono servire per uno schema di classificazione basato sulle poliammine per le specie della famiglia Enterobacteriaceae. Un’attenta rianalisi dei pattern di poliammine basata su dati ottenuti da biomassa standardizzata per la sua età fisiologica deve essere effettuata al fine di dimostrare il valore di questo approccio per la classificazione delle specie della famiglia Enterobacteriaceae.