Firmicutes omadused, morfoloogia, phylogeny ja klassifitseerimine



Firmicutes See on üks servadest, mille piires bakterid klassifitseeritakse. See varjupaik koosneb kolmest klassist (Bacilli, Clostridia ja Erysipelotrichia), 26 perekonnast ja 223 perekonnast, moodustades seega peamise bakteriaalse varjupaiga..

Selles varjupaigas klassifitseeritud bakteritel on ühine evolutsiooniline ajalugu. Kõikidel on jäik rakusein, millest nimi Firmicutes pärineb (ladina keeles firmus  tähendab kindlat ja nahka vaadake nahka või rakuseina). 

Kõik serva bakterid sisaldavad rakulises seinas murámico hapet ja mõned sisaldavad theitoiinhapet. Enamik neist on grampositiivsed, välja arvatud Veillonellaceae ja Syntrophomonadaceae perekonnad, mis on gramnegatiivsed.

Firmicutes'e bakterid on fenotüüpiliselt mitmekesised, olles sfäärilised rakud, sirged, kõverad, spiraalsed vardad või kiud, lipudega või ilma selleta, koos soojust takistavate endosporidega või ilma..

Need võivad olla aeroobsed, fakultatiivsed või ranged anaeroobid. Mõned neist on termofiilsed ja / või halofiilsed. Mõned neist on kemoganotroofid ja muud anoksilised fotoheterotroofid. Enamus kasvab neutraalse pH juures, kuid mõned on happelised või leeliselised. Nende DNA sisaldus on tavaliselt alla 50%.

Firmicutes'i varjupaigas klassifitseeritud bakterid moodustavad olulise osa inimese soolestiku taimestikust koos nendega, mis on klassifitseeritud Bacteriodetes'e. Hiljutised uuringud on näidanud, et inimeste ja rasvunud loomade mudelite soolestiku mikrobiota seostatakse Firmicute'i suurenenud arvuga seoses Bacteriodetes'ega..

Indeks

  • 1 Üldised omadused
    • 1.1
  • 2 Klassifikatsioon
    • 2.1 Clostridia klass
    • 2.2 Klass Erysipelotrichia
    • 2.3 Basilli klass
  • 3 Seedetrakti mikrobiota
  • 4 Viited 

Üldised omadused

Phylogeny

Firmicutide filogeenia on pidevalt läbi vaadatud ja uuesti läbi vaadatud, kaasates üha rohkem andmeid ja uusi meetodeid, mis võimaldavad meil välja pakkuda uusi evolutsioonilisi hüpoteese..

Hiljutised uuringud, mis põhinevad ribosomaalse RNA nukleotiidjärjestuste väikeste allüksuste analüüsil, on tekitanud filogeneetilise raamistiku, milles Firmicutes'i varjupaigaks on kolm klassi (Basilli, Clostridia ja Erysipelotrichia), 26 perekonda ja 223 perekonda..

Varasemates klassifikatsioonides sisaldas see varjupaigaklass täiendavat klassi Mollicutes, mis erineb teistest Firmicutes'i bakteritest, kuna tal puudub jäigad rakuseinad, ilma peptidoglükaanide või muramiinhappeta, nad on paindlikud ja on väga pleomorfsed rakud.

See rühm on Firmicutest eemaldatud uuemates uuringutes alternatiivsete markeritega. Selle tulemusena tõsteti Mollicute klass Tenericute servani.

Erysipelotrichaceae perekond, mis oli varem klassifitseeritud Mollicutes, mis moodustab grampositiivse rakuseina, on Firmicutesis uus klass, mida nimetatakse Erysipelotrichiaks, ühes järjekorras (Erysipelotrichales), mis sisaldab üht perekonda (Erysipelotrichaceae). Hiljutised analüüsid kinnitavad Basilli ja Clostridia klasside eraldamist.

Klassifikatsioon

Klass Clostridia

Clostridia klass on fenotüüpiline, füsioloogiliselt ja ökoloogiliselt mitmekesine polüfiletiline klade. See sisaldab nii grampositiivseid kui ka gramnegatiivseid baktereid ning enamik perekondi on spoori moodustavad, välja arvatud näiteks Clostridium.

Clostridia klass koosneb Clostridial, Halanaerobial ja Thermoanaerobacterales tellimustest. Clostridiales'i järjekorras olevad bakterid on ranged anaeroobid, halanaerobiaalse korra halofiilsed ja järjekorrad Thermoanaerobacteriales on termofiilsed..

Mõned Clostridia liigid omavad tööstusele suurt tähtsust, mida kasutatakse lahuste valmistamiseks käärimisprotsessi lõpptootes. 

Teised toodavad toksiine, näiteks Clostridium botulinum, tuntud ka kui BoTox, et halvata näo lihaseid, et vähendada naha kortse.

Erysipelotrichia klass

See klass koosneb õhukestest õhukestest vardadest, sirged või kergelt kumerad bakterid, kalduvad moodustama pikki filamente. Nad on liikumatud, grampositiivsete rakuseintega, mis ei tekita endosporesid.

Need on aeroobsed, fakultatiivsed anaeroobsed. Nad on kemoorganotroofilised. Neil on fermentatiivne hingamisteede ainevahetus. Sellesse rühma kuuluvad mõned imetajate ja lindude patogeensed liigid Erysipelothrix rhusiopathiae ja Bulleidia väljapressima.

Basilli klass

Basilli klassi bakterid moodustavad tavaliselt grampositiivse rakuseina. Nad võivad moodustada endospore või mitte. Enamik neist on aeroobsed või mikroaerofiilsed, samas kui ainult mõned neist on fakultatiivsed anaeroobid. Bacilli klass koosneb Bacillales ja Lactobacillales tellimustest.

Enamik Bacillales'i perekonna perekondi moodustavad endosporid, kuigi on ka erandeid. Lisaks on neil rakkude seina grampositiivne värvumine noortes rakkudes. Enamikul soost on menakinoon 7 (MK-7).

Pikaajaliste ahelate menaquonone MK-6-lt MK-11-le on teatatud termoaktinomüketilisest perekonnast. Menaquinones tuntakse ka K-vitamiinina2. 

Külgahelate arv on näidatud iga menakinooni konkreetses nimes (nt MK-6-l on kuus molekulühikut, mis on kinnitatud kinoonrõnga moodustatud molekuli tuuma külge).

Perekonda Bacillales kuuluvad väga patogeensed bakterid, nagu näiteks Bacillus anthracis, põhjustab siberi katku. Teine oluline liik on Bacillus subtilis, üheks organismiks, mida kasutatakse uuringute mudelina, et mõista teemasid, mis ulatuvad rakkude diferentseerumisest kuni raua ladustamiseni ja DNA replikatsioonini.

Järjekorra bakterid Lactobacillales'il võib olla varba või kookospähkli kuju, raku seina grampositiivne värvumine, ei moodusta endosporesid ja on fiktiivsed anaeroobsed ja katalaas-negatiivsed..

See järjekord hõlmab kasulikke baktereid, nagu näiteks Lactobacillus, inimeste ja teiste loomade seedekulgla olulised komponendid, mida kasutatakse käsitöönduslikult ja tööstuslikult jogurtide ja muude kääritatud toiduainete tootmiseks..

Seedetrakti mikrobiota

Seedetrakti mikrobiota mängib olulist rolli inimeste tervise säilitamisel, pakkudes energiat, toitaineid ja immunoloogilist kaitset. Tervetel täiskasvanutel on tuvastatud enam kui 1250 bakteriliiki, mis kuuluvad peamiselt Bacteroidetes'e, Firmicutes'i ja Actinobacteria'desse..

Üldiselt peetakse Firmicutes / Bacteroidetes suhet inimese soole mikrobiota koostises väga oluliseks. Rasvunud inimestel on tuvastatud suur osa firmast, samas kui vähese kaaluga patsientidel on teatatud pöördsuhtest.

Selle mikrobiota koosseis areneb kogu elu jooksul, varases lapsepõlves kuni vanaduseni. Seega kannatab Firmicutes / Bacteroidetes suhe sünnist täiskasvanuks saamiseni ja seda on edasi arenenud vanuse järgi..

Samuti on tuvastatud, et dieetil on oluline mõju seedetrakti mikrobiotile. Firmicutes / Bacteroidetes'i suhe on suurem inimestel, kelle toitumine põhineb loomsetel valkudel ja küllastunud rasvadel kui nendel, kellel on kõrge taimede ja kiudainetega toitumine.

Viited

  1. Bahl, H & Dürre, P. (2000). Clostridia: biotehnoloogia ja meditsiinilised rakendused. Saksamaa Wiley-VCH.
  2. Conlon, M.A. ja lind. A.R. (2015). Dieetide ja elustiili mõju soole mikrobiotikule ja inimeste tervisele. Toitained, 7 (1), 17-44.
  3. Firmicutes. (2018, 30. jaanuar). Wikipedia, vaba entsüklopeedia. Konsultatsiooni kuupäev: 20:40, 27. september 2018, en.wikipedia.org
  4. Firmicutes. (2018, 17. september) Wikipedia, The Free Encyclopedia. Välja otsitud 20:41, 27. september 2018, en.wikipedia.org
  5. Mariat, D, Firmesse, O., Levenez, F, Guimarães, VD, Sokol, H, Doré, J, Corthier, G ja Furet JP. (2009). Inimese mikrobiota suhe Firmicutes / Bacteroidetes muutub vanusega. BMC mikrobioloogia, 9: 123.
  6. Sina, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, N.R., Ludwig, W., Rainey, F. A., Schleifer, K.-H., Whitman, W. (2009). Bergey süstemaatilise bakterioloogia käsiraamat: 3. köide. USA.