Značilnosti, morfologija, filogenija in klasifikacija



Firmicutes Je eden od robov, znotraj katerega so razvrščene bakterije. Ta tip sestoji iz treh razredov (Bacilli, Clostridia in Erysipelotrichia), 26 družin in 223 rodov, kar je glavni bakterijski tip.

Bakterije, razvrščene v to vrsto, imajo skupno evolucijsko zgodovino. Vse imajo trdno celično steno, iz katere izhaja ime Firmicutes (v latinščini firmus  pomeni podjetje in. \ t kože nanašajo na kožo ali celično steno. 

Vse bakterije na robu vsebujejo muramikovo kislino v celični steni in nekatere vsebujejo teitoinsko kislino. Večina je gram pozitivnih, razen družin Veillonellaceae in Syntrophomonadaceae, ki so gram-negativne..

Bakterije Firmicutes so fenotipsko raznovrstne, saj so lahko sferične celice, ravne, krivulje, spiralne palice ali filamenti, z ali brez žuželk, z ali brez endospore, odporne na toploto.

Lahko so aerobne, fakultativne ali stroge anaerobne. Nekateri so termofilni in / ali halofilni. Nekateri izmed njih so kemoganotrofi in druge anoksične fotoheterotrofe. Večina raste pri nevtralnem pH, nekateri pa so acidofilni ali alkalofilni. Imajo vsebnost DNA, ki je na splošno manjša od 50%.

Bakterije, razvrščene v Firmicutes, predstavljajo pomemben del človeške črevesne flore, skupaj s tistimi, ki so razvrščene v bakteriološke vrste. Nedavne študije so pokazale, da je črevesna mikrobiota pri ljudeh in debelih živalskih modelih povezana s povečano številčnostjo Firmicutes, v primerjavi z Bacteriodetes.

Indeks

  • 1 Splošne značilnosti
    • 1.1 Filogenija
  • 2 Razvrstitev
    • 2.1 Razred Clostridia
    • 2.2 Razred Erysipelotrichia
    • 2.3 Razred Basilija
  • 3 Mikrobiota prebavil
  • 4 Reference 

Splošne značilnosti

Filogenija

Filogenija Firmicutes je bila nenehno revidirana in ponovno preučevana, z vključevanjem vedno več podatkov in novih metod, ki nam omogočajo, da predlagamo nove evolucijske hipoteze..

Nedavne študije, ki temeljijo na analizi majhnih podenot nukleotidnih sekvenc ribosomske RNA, so ustvarile filogenetski okvir, v katerem je tip Firmicutes sestavljen iz treh razredov (Basilli, Clostridia in Erysipelotrichia), 26 družin in 223 rodov..

V prejšnjih klasifikacijah je ta vrsta vključevala dodatni razred, imenovan Mollikuti, ki se od ostalih bakterij Firmicutes razlikuje po tem, da nima togih celičnih sten, brez peptidoglikanov ali muramske kisline, so prožne in so zelo pleomorfne celice..

Ta skupina je bila odstranjena iz Firmicutes v novejših študijah z alternativnimi markerji. Zato je bil razred Mollicutes dvignjen na rob Tenericute.

Družina Erysipelotrichaceae, ki je bila prej razvrščena v Mollikute, ki tvori gram-pozitivno celično steno, se v Firmicutes ohranja kot nov razred Erysipelotrichia z enim samim vrstnim redom (Erysipelotrichales), ki vključuje eno samo družino (Erysipelotrichaceae). Nedavne analize potrjujejo ločitev med razredi Basilli in Clostridia.

Razvrstitev

Razred Clostridia

Razred Clostridia je fenotipski, fiziološko in ekološko raznolik polifiletski klad. Vsebuje tako gram-pozitivne kot gram-negativne bakterije in večina rodov je tvorba spore, z izjemami, kot je npr Clostridium.

Razred Clostridia je sestavljen iz ukazov Clostridial, Halanaerobial in Thermoanaerobacterales. Bakterije, ki spadajo v red Clostridiales, so strogi anaerobi, tisti iz halanoborbnega reda so halofilni in tisti iz reda Thermoanaerobacteriales so termofilni.

Nekatere vrste Clostridia imajo velik pomen za industrijo, saj se uporabljajo za proizvodnjo topil kot končnega produkta procesa fermentacije.. 

Drugi proizvajajo toksine, kot npr Clostridium botulinum, znan tudi kot BoTox, da paralizira mišice obraza, da se zmanjšajo gubice na koži.

Razred Erysipelotrichia

Ta razred je sestavljen iz bakterij v obliki tankih tankih palic, ravnih ali rahlo ukrivljenih, s težnjo, da tvorijo dolge niti. So nepremične, z gram-pozitivnimi celičnimi stenami, ki ne proizvajajo endospor.

So aerobne, fakultativne anaerobne. So kemoorganotrofni. Imajo fermentacijski dihalni metabolizem. Ta skupina vključuje nekatere patogene vrste za sesalce in ptice, med njimi Erysipelothrix rhusiopathiae in Bulleidia iztisniti.

Basilli razred

Bakterije razreda Basilli običajno tvorijo gram-pozitivno celično steno. Lahko ali ne smejo tvoriti endospore. Večina je aerobnih ali mikroaerofilnih, medtem ko je le nekaj fakultativnih anaerobov. Razred Bacilli je sestavljen iz naročil Bacillales in Lactobacillales.

Večina rodov v Bacillalesu oblikuje endospore, čeprav obstajajo izjeme. Poleg tega imajo v mladih celicah gramno pozitivno obarvanje celične stene. Večina spolov ima menaquinone 7 (MK-7).

Mekinoni dolgih verig, od MK-6 do MK-11, so bili opisani v termoaktinomicetni družini. Menaquinones so znani tudi kot vitamin K2. 

Število stranskih verig je navedeno v posebnem imenu vsakega menaquinona (npr. MK-6 ima šest molekularnih enot, vezanih na jedro molekule, ki jo tvori kinonski obroč)..

Rod Bacillales vključuje visoko patogene bakterije, kot je npr Bacillus anthracis, povzroča antraks. Druga pomembna vrsta je Bacillus subtilis, eden od organizmov, ki se uporablja kot model v raziskavah za razumevanje tem, ki segajo od diferenciacije celic do shranjevanja železa in replikacije DNK.

Bakterije reda Lactobacillales imajo lahko obliko palice ali kokosov, imajo gram-pozitivno obarvanje celične stene, ne tvorijo endospor in so fakultativne anaerobne in katalazno negativne..

Ta vrstni red vključuje koristne bakterije, kot je npr Lactobacillus, pomembne sestavine gastrointestinalne flore pri ljudeh in drugih živalih, in se uporabljajo obrtniško in industrijsko za proizvodnjo jogurta in drugih fermentiranih živil;.

Gastrointestinalna mikrobiota

Gastrointestinalna mikrobiota igra pomembno vlogo pri ohranjanju zdravja ljudi z zagotavljanjem energije, hranil in imunološke zaščite. Pri zdravih odraslih je bilo ugotovljenih več kot 1250 vrst bakterij, ki so večinoma v Bacteroidetes, Firmicutes in Actinobacteria..

Na splošno velja, da je razmerje Firmicutes / Bacteroidetes zelo pomembno za sestavo človeške črevesne mikrobiote. Pri debelih osebah je bil ugotovljen visok delež Firmicutov, medtem ko je pri osebah z nizko telesno maso poročan obratni odnos.

Sestava mikrobiote se razvija skozi vse življenje, od zgodnjega otroštva do starosti. Tako se razmerje Firmicutes / Bacteroidetes od rojstva do odraslosti povečuje in se še naprej spreminja v starosti.

Prav tako je bilo ugotovljeno, da ima prehrana pomemben učinek na mikrobioto v prebavilih. Razmerje Firmicutes / Bacteroidetes je višje pri ljudeh z dieto, ki temelji na živalskih beljakovinah in nasičenih maščobah, kot pri tistih, ki imajo visoko hrano pri rastlinah in vlaknih..

Reference

  1. Bahl, H & Dürre, P. (2000). Clostridia: Biotehnologija in medicinske aplikacije. Nemčija Wiley-VCH.
  2. Conlon, M.A. & in Bird. A.R. (2015). Vpliv prehrane in življenjskega sloga na mikrobioto in zdravje ljudi. Hranila, 7 (1), 17-44.
  3. Firmicutes. (2018, 30. januar). Wikipedija, Prosta enciklopedija. Datum posvetovanja: 20:40, 27. september 2018 iz en.wikipedia.org
  4. Firmicutes. (2018, 17. september) V Wikipedija, svobodna enciklopedija. Pridobil 20:41, 27. september, 2018, z en.wikipedia.org
  5. Mariat, D, Firmesse, O., Levenez, F, Guimarães, VD, Sokol, H, Doré, J, Corthier, G in Furet JP. (2009). Razmerje Firmicutes / Bacteroidetes v človeški mikrobioti se spreminja s starostjo. BMC mikrobiologija, 9: 123.
  6. 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.