Spirokahete üldised omadused, morfoloogia, süstemaatika



Spirokahetid See on bakterite varjupaik, mida iseloomustab gramnegatiivne ja ainulaadne raku ultrastruktuur. Neil on sisemised liikuvust organellid, mida nimetatakse periplasmilisteks lipudeks, mis võimaldavad neil painduda, pöörata nende pikiteljel ja liikuda vedelates ja pooltahkes keskkonnas.

Spirokahetid on üks väheseid bakteriaalseid phylaid, mille fenotüüpilised omadused näitavad nende füsioloogilisi suhteid, mis põhinevad 16S rRNA analüüsil.

Indeks

  • 1 Üldised omadused 
  • 2 Süstemaatika 
    • 2.1 Spirochaetaceae
    • 2.2 Brachyspiraceae
    • 2.3 Brevinemataceae
    • 2.4 Leptospiraceae
  • 3 Patogenees
    • 3.1 Treponema pallidum (Spirochaetaceae)
    • 3.2 Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)
    • 3.3 Leptospira spp. (Leptospiraceae)
  • 4 Viited 

Üldised omadused

Mõned vabalt elavad pleomorfsed Spirochaetes, nagu Spirochaeta coccoides, neil ei ole varjupaiga ultrastruktuurilisi ja etoloogilisi omadusi, kuid 16S rRNA geeni järjestusanalüüs paikneb need Spirochaetaceae perekonnas..

Nad on kemoorganotroofilised, võivad süsiniku- ja energiaallikana kasutada süsivesikuid, aminohappeid, pika ahelaga rasvhappeid või pika ahelaga rasvalkohole.

Sõltuvalt liigist võivad nad kasvada anaeroobsetes, mikroaerofiilsetes, fakultatiivselt anaeroobsetes või aeroobsetes tingimustes. Mõned neist on vabalt elavad ja teised on spetsiifiliselt seotud peremeesorganismiga, mis võivad olla lülijalgsed, molluskid ja imetajad, sealhulgas inimesed. Mõned liigid on teadaolevalt patogeensed.

Need bakterid moodustavad filogeneetiliselt vana ja hästi diferentseeritud rühma, mis on rohkem seotud Bacteoides'e ja Acidobacteriaga kui teiste rühmadega..

Tegemist on ainult Spirochaetia klassi ja Spirochaetales'i järjekorraga, mis hõlmab nelja perekonda, mis on hästi piiritletud: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae ja Leptospiraceae.

Need on piklikud ja spiraalselt keritud (korgikorgi kujul), mille diameeter on vahemikus 0,1 kuni 3 mikronit ja pikkus 4 kuni 250 mikronit. Neil on välimine membraan, mis on moodustatud mitmest kihist, mida nimetatakse rakuliseks ümbriseks või väliskestaks, mis ümbritseb täielikult protoplasmaatilist silindrit..

Rakkudel on sisemised liikuvust organellid, mida nimetatakse periplasmaatilisteks lipudeks. Need sisestatakse sisemiselt protoplasmaatilise silindri mõlemasse otsa ja ulatuvad mööda enamikku rakku, kattudes keskmises piirkonnas

Leptospiraceae perekonna puhul ei ole periplasmaatilised lipud rakkudes kattuvad. Protoplasmaatiline silinder ja lipulaht on ümbritsetud väliskestaga, millel on mõned omadused, mis on analoogsed bakterite gramnegatiivse värvimise välismembraaniga.

Teisest küljest, Spirokhaeta plicatilis, on suurte bakterite liik, mille protoplasmaatilise silindri iga otsa lähedal on 18 kuni 20 periplasmaatilist lipu. 

Süstemaatika

Spirochaetes'e varjupaiga filogeenia on 16S rRNA geenijärjestuste hiljutise analüüsi tulemus. Selles servas tunnustatakse ühte klassi, Spirochaetiat ja ühte järjekorda, Spirochaetales.

Spirochaetales'i tellimus koosneb neljast perekonnast, mis on hästi piiritletud: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae ja Leptospiraceae.

Spirochaetaceae

Selle perekonna bakterid on spiraalsed rakud, läbimõõduga 0,1 kuni 3,0 mikronit ja pikkusega 3,5 kuni 250 mikronit. Rakkudel ei ole konksusid, nagu Leptospiraceae perekonna liikmed.

Periplasmaatiline lipulaht sisestatakse raku mõlemasse otsa sisemiselt ja pikeneb piki enamikku keskosas paikneva raku pikkusest..

Peptiidoglükaanis olev diaminohape on L-ornitiin. Need on anaeroobsed, fakultatiivselt anaeroobsed või mikroaerofiilsed. Nad on kemo-organotroofsed.

Nad kasutavad süsivesikuid ja / või aminohappeid süsiniku- ja energiaallikatena, kuid ei kasuta rasvhappeid ega pikaahelisi rasvalkohole.

Nad on vaba elavad või koos loomade, putukate ja inimestega. Mõned liigid on patogeensed. 16S rRNA järjestuse analüüsiga uuritud liigid erinevad Brachyspiraceae, Brevinemataceae ja Leptospiraceae perekondade liikmetest..

Brachyspiraceae

See perekond sisaldab ainult ühte sugu, Brachyspira. Need on spiraalselt kujundatud bakterid, millel on korrapärased kõverusmustrid. Rakud mõõdetakse vahemikus 2 kuni 11 mikronit 0,2 kuni 0,4 mikroniga.

Nad on ühekordsed, kuid kasvavates kultuurides võib täheldada aeg-ajalt paari ja kolme või enama raku ahelaid. Ebasoodsates kasvutingimustes moodustuvad sfäärilised või ümmargused kehad.

Neil on gramnegatiivne värvimine. Need on kohustuslikud anaeroobsed või aerotolerandid. Rakkude otsad võivad olla nüri või teravad.

Rakkudel on tüüpiline spiraalsete rakkude struktuur, mis koosneb väliskestast, protoplasmaatilisest spiraalsest silindrist ja sisemisest lipuastmest protoplasmaatilise silindri ja väliskesta vahelises ruumis..

Perekonna rakud Brachyspira Neil on sõltuvalt liigist 8 kuni 30 lipukest. Flagella arv korreleerub tavaliselt raku suurusega, nii et väiksematel rakuliikidel on vähem lippu.

Lipud ühendatakse sisemiselt, võrdsetes kogustes raku kummaski otsas, nad ümbritsevad protoplasmaatilist silindrit ja nende vabad otsad kattuvad rakkude keskel.

See kasvab vahemikus 36 kuni 42 ° C, optimaalse temperatuuriga 37 kuni 39 ° C. Need on kemoorganotroofsed, kasutades kasvuks erinevaid süsivesikuid. See omab molekulaarse hapniku vähendamiseks oksüdaasi.

Brevinemataceae

See perekond sisaldab ainult ühte sugu, Brevinema. Rakud on spiraalsed ja läbimõõduga 0,2 kuni 0,3 mikronit pikkusega 4 kuni 5 mikronit, näidates ühte või kahte spiraalset pööret ebakorrapäraste lainepikkustega vahemikus 2 kuni 3 mikronit.

Nad on periplasmaatilised lipud, mis annavad rakkudele liikuvuse paindumise, pöörlemise ja tõlkimise teel. Neil ei ole tsütoplasmaatube. Nad on mikroaerofiilsed, seotud peremeesorganismiga.

Leptospiraceae

Need on parempoolse spiraalse konformatsiooniga rakud, mille läbimõõt võib olla 0,1 kuni 0,3 mikronit ja pikkus 3,5 kuni 20 mikronit. Mitte-liikuvatel rakkudel on konksulised otsad, samas kui liikuvatel rakkudel on raku tagumisest otsast spiraalsed eesmised otsad ja konks..

Neil on periplasmiline flagellum, mis sisestatakse raku siseküljele, kuid kattub raku keskel harva. Periplasmaatilised lipud leiduvad piki spiraalset telge.

Peptiidoglükaanis sisalduv diaminhape on e-diaminopimelhape. Need on kohustuslikud aeroobsed või mikroaerofiilsed organismid. Nad on kemoorganotroofilised.

Nad kasutavad pika ahelaga rasvhappeid ja rasvalkohole, nagu süsinik ja energiaallikad. Nad on vaba elu või koos loomade ja inimeste külalistega. Mõned liigid on patogeensed.

Patogenees

Enamik Spirochaetes varjupaigaliike ei ole patogeensed, kuid mõned tuntud liigid paistavad silma oma patogeneesi poolest.

Treponema pallidum (Spirochaetaceae)

See on organism, mis põhjustab süüfilist. See on mobiilne bakter, mis on tavaliselt omandatud lähedase seksuaalse kontakti kaudu ja tungib peremehe koesse läbi lame või kolonni epiteeli.. 

Haigusele on iseloomulik primaarsete haavandite ja põletike piirkond suguelundite piirkondades, mis avaldub esmases infektsioonis. Selle infektsiooni hilisematel etappidel on iseloomulik makulopapulaarne lööve ja võimalik granulomatoosne reaktsioon koos kesknärvisüsteemi kaasamisega.. 

Teised perekonna bakterid võivad toota mitte-suguhaigusi, nagu pind (tuntud ka kui sinine haigus, karaat, empeines, lota, pind ja vann), mis on toodetud: Treponema karateum (või Buba, Yaw, Framboesia, Tropic Yaws, Polypilloma Tropicum või Thymosis), mis on toodetud \ t Treponema pallidum ssp. ettevaatlik.

Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)

See põhjustab Lyme'i tõve. Sellel liigil on unikaalne tuum, mis sisaldab lineaarseid kromosoomi ja lineaarseid plasmiide. Erinevad liigid Borrelia edastatakse teatud perekonna puugiliikide poolt Ornithodoros (Argasidae) erinevates maailma osades.

Need puugid leiduvad kuiva savanna ja nühkimise aladel, eriti näriliste burrete, koobaste, puude vaiade ja surnud puude läheduses või pragudes seintes või lagedes ja puitpõrandate all igas kohas, kus elavad väikesed närilised.

Veehoidla liigid on selgroogsed, nagu rotid, hiired, oravad, koerad ja linnud. Puugid söövad Borrelia sp. nakatunud loomade või inimeste verd imemiseks.

Nad toituvad öösel, vähemalt 30 minutit, enne kui nad naasevad varjupaigadesse. Infektsioon esineb nõelamise, nakatunud sülje või limaskestade nakatumise tõttu nakatunud karpkalaga..

Need bakterid ei eritu mädanike väljaheidetest. Puud jäävad elu jooksul nakatunuks, isegi kui neil puudub veri 7 aastat. Neid võib vedada horisontaalselt meeste ja naiste vahel; või vertikaalselt, emaste poolt nende järglastele.

Varases staadiumis on Lyme'i tõbi iseloomulik naha kahjustus, mida nimetatakse migrantide erüteemiks, mida nimetatakse ka krooniliseks migreeni erüteemiks. Varakahjustust iseloomustab punase lööve laienev ala, kus on sageli kahvatu hammustamise koha kahvatu keskus..

Ravimata jätmisel võib tekkida reumatoidartriidiga sarnane erosive artriit ja lõpuks ka krooniline progresseeruv entsefaliit ja entsefalomüeliit. Muud perekonna bakterid, näiteks B. duttonii, B. hermsii ja B. dugesi, võib põhjustada korduvat endeemilist palavikku.

Leptospira spp. (Leptospiraceae)

Leptospiroosi põhjustaja, palavik, mis võib olla ravimata aseptilise meningiidi korral keeruline. Infektsiooni sümptomiteks on palavik, külmavärinad ja peavalu, aeg-ajalt kollatõbi.

Organismid võivad levida läbi koerte, rottide või veiste uriiniga saastunud loomade, vee või pinnase. Loomad võivad aastaid jääda asümptomaatilisteks vektoriteks ning organismid võivad jääda elujõuliseks pärast nädalat või kuud.

Haiguste omandamine on tavalisem pärast tugevaid vihmasajusid või üleujutusi. Inkubatsiooniperiood võib olla kuni 1 kuu.

Viited

  1. Näitleja, J.K. (2012). Kliiniline bakterioloogia. In: lsevier's Integrated Review Immunology and Microbiology (Second Edition). Pp 105-120.
  2. Krieg, N.R., J. T. Staley, D. R. Brown, B. P. Hedlund, B. J. Paster, N. L. Ward, W. Ludwig ja W. B. Whitman. (2010) Bergey käsiraamatu Süstemaatiline Bakterioloogia: Köide 4: Euroopa baktereid, Spiroheedid, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, fibrobacteres, Fusobacterium, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, lentisphaerae, Verrucomicrobia, klamüüdia ja Planctomycetes. USA.
  3. Gupta, R.S., Mahmood, S ja Adeolu, M. (2013). Phylogenomic ja molekulaarsete allkiri lähenemist iseloomustamiseks hõimkond Spiroheedid ja tema peamise klaadideks: ettepanek eluslooduse läbivaatamise hõimkond. Fronters in Microbiology, 4: 217.
  4. Spirokahetid. (2018). Wikipedia, vaba entsüklopeedia. Konsultatsiooni kuupäev: 14:21, 10. oktoober 2018 alates: en.wikipedia.org.
  5. Tilly, K, Rosa, P.A. ja Stewart, P.E. 2008. Infektsioonide bioloogia Borrelia burgdorferi. Põhja-Ameerika nakkushaiguste kliinikud, 22 (2): 217-234.