Splošne značilnosti Bacillusa, taksonomija, morfologija, filogenija



Bacillus je rod bakterij, ki spadajo v red Bacillales, razred Bacilli, tip Firmicutes. Ta rod združuje veliko raznolikost bakterij, ki imajo skupno značilnost, da proizvajajo endospore neaktivne aerobno, kadar so izpostavljene okolju z neugodnimi pogoji..

Te endospore so odporne na vročino, sevanje, dezinfekcijo in izsuševanje, zato so tudi vrste Bacillus problematična onesnaževala v bolnišničnih okoljih, v farmacevtskih izdelkih in v hrani.

Indeks

  • 1 Ali so patogeni?
  • 2 Kje so??
  • 3 Značilnosti
  • 4 Morfologija
  • 5 Filogenija
  • 6 Življenjski cikel
    • 6.1 Neugodni pogoji
    • 6.2 Latentne faze spora - vegetativne celice
  • 7 Reference 

So patogeni?

Večina vrst Bacillus niso patogeni in so redko povezani z boleznimi pri ljudeh ali drugih živalih.

Najbolj znane izjeme so Bacillus anthracis, povzročitelja antraksa, Bacillus thuringiensis, patogen za nevretenčarje, Bacillus licheniformis, vpletene v zastrupitev s hrano in druge okužbe ljudi in živali ter Bacillus cereus, zastrupitev s hrano in oportunistične okužbe.

Kje so??

Bakterije iz rodu Bacillus izolirani so bili predvsem v tleh, vodi, hrani in kliničnih vzorcih. Vendar pa so bili najdeni tudi v najbolj nenavadnih okoljih, kot so na primer v oceanskih sedimentih na tisoče metrov pod morsko gladino in v vzorcih stratosferskega zraka, v kislih geotermalnih bazenih, v zelo alkalni podzemni vodi in v terminalnih hipersalinskih jezerih..

Drugi so bili odkriti v nišah, ki so jih ustvarili ljudje, iz mehiških grobnic in propadlih rimskih zidnih slik, do ultra čistih prostorov v objektih za sestavljanje vesoljskih ladij..

Rastline so tudi bogat vir novih vrst Bacillus, nekatere endofitske in druge, povezane z rizosfero.

Funkcije

-Velika raznolikost bakterij, vključenih v rod Bacillus so lahko pozitivne na gram (samo v zgodnjih fazah rasti) ali gramnegativne, mobilne s peritrichous ali non-mobile flagella, aerobna, fakultativna anaerobna ali strogo anaerobna.

-Imajo veliko raznolikost fizioloških zmogljivosti, od psihrofilnih do termofilnih, acidofilnih do alkalofilnih. Nekateri sevi so halofilni.

-Večina vrst proizvaja katalazo in je lahko pozitivna in negativna.

-Oni so chemoreganotrofični. Dve vrsti sta fakultativni kemolitotrofi, kar pomeni, da pridobivata energijo iz oksidacije reduciranih anorganskih spojin, kot so amoniak, elementarno žveplo, vodik, železovi ioni, nitrit in žveplo. Ti organizmi lahko dobijo ves celični ogljik iz ogljikovega dioksida in lahko rastejo brez kakršnih koli organskih spojin in brez svetlobe.

Morfologija

Bakterije iz rodu Bacillus lahko so paličaste, ravne ali rahlo ukrivljene, ponavadi okrogle, čeprav so nekatere celice opisane kot kvadratne (npr. Bacillus cereus).

Celice imajo premer, ki se giblje od 0,4 do 1,8 mikronov in dolžine od 0,9 do 10,0 mikronov. Dimenzije celic znotraj vsake vrste in znotraj vsakega seva imajo običajno malo spremenljivosti.

Celice se pojavljajo individualno in v parih, nekatere v verigah in občasno v dolgih filamentih. Odvisno od vrste, seva in pogojev gojenja lahko hčerinske celice ločimo.

Na ta način se zdi, da je kultura sestavljena iz posameznih celic in razdelitvenih parov celic, če jih opazujemo s fazno kontrastno mikroskopijo. V drugih primerih lahko hčerinske celice ostanejo pritrjene druga na drugo, tako da vidite celične verige.

Morfologija spor je taksonomska značilnost, čeprav lahko pride do določenih variacij znotraj posameznih sevov. Najpogostejše spore so elipsoidne ali ovalne oblike, oblike pa segajo od valjaste do elipsoidne, sferične ali nepravilne oblike, ki so podobne ledvici ali banani..

Filogenija

Sprva žanr Bacillus je bila opisana za bakterije v obliki palice, ki lahko aerobno proizvajajo refraktalne endospore, z večjo odpornostjo na toploto, vlago in druga destruktivna sredstva kot vegetativne celice.

Ko pa so v žanr uporabili nova orodja molekularne taksonomije, so iz tega izhajajoči podatki izpodbijali obstoječo paradigmo, da je bil rod sestavljen iz majhnega števila vrst, ki so bile natančno določene z določenimi fenotipskimi značilnostmi..

Leta 1991 se je pokazalo, da je to, kar je bilo združeno v en žanr, dejansko šest različnih skupin, kar je pripeljalo do oblikovanja petih novih žanrov. Posledica je stara sistematika Bacillus je bil korenito spremenjen.

Trenutno je znanih več kot 142 vrst rodu Bacillus, Vendar pa so v obdobju med letoma 2004 in 2006 nove vrste. \ T Bacillus povprečno enkrat na teden, zato se ocenjuje, da je to število precej višje.

Življenjski cikel

Pod ustreznimi pogoji prehranjevanja, temperature, pH, sestave atmosfere, med drugim celic. \ T Bacillus rastejo in delijo z binarno fisijo, obliko aseksualnega razmnoževanja, ki je sestavljena iz podvajanja DNK, ki ji sledi delitev citoplazme z delitveno steno, ki prečka središče celice in povzroči nastanek dveh hčerinskih celic..

Neugodni pogoji

Kadar pa so okoljske razmere negativne, vegetativne celice tvorijo endospore, ki so celične strukture, ki ne vsebujejo ATP in imajo izjemno latentne presnove, kar ji daje odpornost..

Endospore se oblikujejo ob koncu eksponentne rastne faze. Znani so številni drugi dejavniki, ki vplivajo na tvorbo endospor, kot so temperatura rasti, pH okolja, prezračevanje, prisotnost nekaterih mineralov in ogljika, dušika in fosforja ter njihove koncentracije. Drugi vpliv je gostota prebivalstva.

Stopnje latentne spore-vegetativne celice

Pretvorba latentnih spor v vegetativne celice vključuje tri korake: aktivacijo, kalivost in zunanjo rast. Neaktivnost se pokvari z ugodnimi temperaturnimi spremembami ali staranjem celic.

Vendar pa številne vrste ne zahtevajo take aktivacije. Če zapušča latenco, če spora najde primerne okoljske pogoje, se kalivost sproži, zaradi izgube loma, hitre hidrolizacije skorje in razgradnje majhnih topnih kislinskih proteinov, ki dajejo odpornost na sredstva kemikalije in sevanja.

Protoplast izkritih spore vidno nabrekne zaradi prevzema vode, biosinteza se nadaljuje in iz plasti rotacije spore nastane nova vegetativna celica, ki povzroči novo obdobje vegetativnega razmnoževanja..

Reference

  1. Gordon, R.E. (1973). Rod Bacillus. V praktičnem priročniku mikrobiologije, Ed O'Leary, W.M. 109-126. Boca Ratón FL. CRC Press.
  2. You, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, N.R., Ludwig, W., Rainey, F.A., Schleifer, K.-H., Whitman, W. (2009). Bergeyjev priročnik za sistematično bakteriologijo: zvezek 3: Firmicutes. ZDA.
  3. Prispevki Wikipedije. (2018, 14. avgust). Bacillus. V Wikipediji, prosti enciklopediji. Pridobil 19:45, 28. september 2018, z en.wikipedia.org
  4. Zeigler, D.R. & Perkins, J.B. (2008). Rod Bacillus. In Practical Handbook of Microbiology, Ed. Goldman, E. in Green, L.H. Druga izdaja, str. 309-337. Boca Ratón FL. CRC Press.
  5. Realpe, M.E., Hernández, C.A. in Agudelo, CI. (2002). Vrste rodu Bacillus: makroskopska in mikroskopska morfologija. Biomedical, 22 (2): 106-109.