Χαρακτηριστικά, μορφολογία, φυλογενία και ταξινόμηση

Επιχειρήσεις Είναι ένα από τα άκρα στα οποία ταξινομούνται τα βακτήρια. Αυτό το φύλο περιλαμβάνει τρεις κατηγορίες (Bacilli, Clostridia και Erysipelotrichia), 26 οικογένειες και 223 γένη, συνιστώντας έτσι το κύριο βακτηριακό φύλο.

Τα βακτήρια που ταξινομούνται σε αυτό το φύλο έχουν ένα κοινό ιστορικό εξελικτικό. Όλοι έχουν ένα άκαμπτο κυτταρικό τοίχο, από το οποίο προέρχεται το όνομα Firmicutes (στα Λατινικά firmus  σημαίνει σταθερή και δέρμα ανατρέξτε στο δέρμα ή το τοίχωμα του κυττάρου). 

Όλα τα βακτηρίδια της ακμής περιέχουν μουραμυικό οξύ στο κυτταρικό τοίχωμα και κάποια περιέχουν τετοϊκό οξύ. Η πλειοψηφία είναι θετικά κατά gram, με εξαίρεση τις οικογένειες Veillonellaceae και Syntrophomonadaceae, οι οποίες είναι αρνητικές κατά gram.

βακτήρια Firmicutes είναι φαινοτυπικά διαφορετικά και μπορούν να είναι σφαιρικά κύτταρα, ευθείες, καμπύλες, ελικοειδή ράβδους ή νημάτια, με ή χωρίς μαστίγια, με ή χωρίς ανθεκτικά ενδοσπόρια θερμότητα.

Μπορούν να είναι αερόβια, προαιρετικά ή αυστηρά αναερόβια. Ορισμένα είναι θερμόφιλα και / ή αλοφόφιλα. Ορισμένα από αυτά είναι χημειοαννοτρόφα και άλλα ανοξικά φωτοετεροτροφικά. Οι περισσότεροι αναπτύσσονται σε ουδέτερο pH, αλλά μερικοί είναι όξινοφιλικοί ή αλκαλόφιλοι. Έχουν περιεχόμενο DNA που είναι γενικά λιγότερο από 50%.

Τα βακτηρίδια που ταξινομούνται στο φάσμα του Firmicutes αποτελούν σημαντικό μέρος της ανθρώπινης χλωρίδας του εντέρου, μαζί με εκείνα που ταξινομούνται στο Bacteriodetes. Πρόσφατες μελέτες έχουν εντοπίσει ότι η εντερική μικροβιακή ισορροπία των ανθρώπων και των μοντέλων παχύσαρκων ζώων συσχετίζεται με αυξημένη αφθονία Firmicutes, σε σχέση με τα Bacteriodetes.

Ευρετήριο

• 1 Γενικά χαρακτηριστικά
  • 1.1 Φυλογενία
• 2 Ταξινόμηση
  • 2.1 Κλωστρίδια Κλάσης
  • 2.2 Κατηγορία Erysipelotrichia
  • 2.3 Βασιλική τάξη
• 3 Γαστρεντερική μικροχλωρίδα
• 4 Αναφορές 

Γενικά χαρακτηριστικά

Φυλογενία

Η φυλογενία των Firmicutes αναθεωρήθηκε και επανεξετάστηκε συνεχώς, ενσωματώνοντας όλο και περισσότερα δεδομένα και νέες μεθόδους που μας επιτρέπουν να προτείνουμε νέες εξελικτικές υποθέσεις.

Πρόσφατες μελέτες με βάση την ανάλυση των μικρών υπομονάδων των νουκλεοτιδικών αλληλουχιών του ριβοσωμικού RNA, δημιουργείται ένα φυλογενετικό πλαίσιο στο οποίο η συνομοταξία Firmicutes αποτελείται από τρεις κατηγορίες (Basilli, Clostridia και erysipelotrichia), 26 οικογένειες και 223 γένη.

Σε προηγούμενες ταξινομήσεις, η ακμή αυτή περιλαμβάνεται μια πρόσθετη κατηγορία που ονομάζεται Mollicutes, η οποία διαφέρει από άλλα βακτήρια του Firmicutes σε στερούνται άκαμπτα κυτταρικά τοιχώματα, πεπτιδογλυκάνη ή χωρίς μουραμικού οξέος, αυτά είναι εύκαμπτα και είναι ιδιαίτερα πλειομορφικές κύτταρα.

Αυτή η ομάδα έχει αφαιρεθεί από το Firmicutes σε πιο πρόσφατες μελέτες με εναλλακτικούς δείκτες. Ως αποτέλεσμα, η κατηγορία Mollicutes ανέβηκε στην άκρη του Tenericute.

Η οικογένεια Erysipelotrichaceae, ταξινομούνται προηγουμένως στο Mollicutes, gram-θετικά κυτταρικού τοιχώματος που σχηματίζει, παραμένει Firmicutes ως μια νέα κατηγορία που ονομάζεται erysipelotrichia, με μία μόνο εντολή (Erysipelotrichales) που περιλαμβάνει ένα μόνο οικογένεια (Erysipelotrichaceae). Πρόσφατες αναλύσεις επιβεβαιώνουν την απόσταση μεταξύ των τάξεων Basilli και Clostridia.

Ταξινόμηση

Κλάση Clostridia

Η κλάση Clostridia είναι μια φαινοτυπική, φυσιολογικώς και οικολογικά πολύπλευρη πολυφαίτια. Περιέχει τόσο θετικά κατά Gram όσο και αρνητικά κατά Gram βακτήρια και τα περισσότερα γένη σχηματίζουν σπόρια, με εξαιρέσεις όπως Clostridium.

Κατηγορία Clostridia αποτελείται από Clostridiales, halanaerobiales, και οι παραγγελίες Thermoanaerobacterales. Τα βακτήρια που ανήκουν στην τάξη Κλωστηριδιακές αυστηρά αναερόβια είναι οι halanaerobiales επιβολής είναι αλόφιλα και η σειρά είναι θερμόφιλα thermoanaerobacteriales.

Ορισμένα είδη Clostridia έχουν μεγάλη σημασία για τη βιομηχανία και χρησιμοποιούνται για την παραγωγή διαλυτών ως τελικό προϊόν της διαδικασίας ζύμωσης. 

Άλλοι παράγουν τοξίνες, όπως Clostridium botulinum, επίσης γνωστή ως BoTox, για να παραλύσει τους μύες του προσώπου για να μειώσει τις ρυτίδες της επιδερμίδας.

Κατηγορία Erysipelotrichia

Αυτή η κατηγορία αποτελείται από βακτήρια υπό μορφή λεπτών λεπτών ράβδων, ίσια ή ελαφρώς καμπυλωμένα, με τάση σχηματισμού μακριών νηματίων. Είναι ακίνητα, με θετικά κατά gram κυτταρικά τοιχώματα, τα οποία δεν παράγουν ενδοσπόρια.

Είναι αερόβια, προαιρετικά αναερόβια. Είναι χημειοργανοτροφικοί. Έχουν ζυμωτικό αναπνευστικό μεταβολισμό. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει ορισμένα παθογόνα είδη για θηλαστικά και πουλιά, μεταξύ αυτών Erysipelothrix rhusiopathiae και Bulleidia εξώθηση.

Βασιλική τάξη

Τα βακτήρια της κατηγορίας Basilli συνήθως σχηματίζουν ένα θετικό κατά gram κυτταρικό τοίχωμα. Μπορούν ή όχι να σχηματίσουν ενδοσπόρια. Οι περισσότεροι είναι αερόβιοι ή μικροαεροφιλικοί, ενώ μόνο μερικοί είναι προαιρετικοί αναερόβιοι. Η κατηγορία Bacilli αποτελείται από τις παραγγελίες Bacillales και Lactobacillales.

Τα περισσότερα γένη των εντομοκτόνων μορφής Bacillus, αν και υπάρχουν εξαιρέσεις. Επιπλέον, έχουν gram-θετική κηλίδωση του κυτταρικού τοιχώματος σε νεαρά κύτταρα. Τα περισσότερα φύλα έχουν menaquinone 7 (MK-7).

Οι μενακινόνες μακρών αλυσίδων, από ΜΚ-6 έως ΜΚ-11, έχουν αναφερθεί στην οικογένεια θερμο-ακτινομυκήτων. Οι μενακινόνες είναι επίσης γνωστές ως βιταμίνη Κ₂. 

Ο αριθμός των πλευρικών αλυσίδων ενδείκνυται στο συγκεκριμένο όνομα κάθε μενακινόνης (π.χ. το ΜΚ-6 έχει έξι μοριακές μονάδες συνδεδεμένες στον πυρήνα του μορίου που σχηματίζεται από έναν δακτύλιο κινόνης).

Το γένος Bacillales περιλαμβάνει ιδιαίτερα παθογόνα βακτήρια όπως Bacillus anthracis, προκαλώντας άνθρακα. Ένα άλλο σημαντικό είδος είναι Bacillus subtilis, ένας από τους οργανισμούς που χρησιμοποιούνται ως πρότυπο στην έρευνα για να κατανοήσουν θέματα που κυμαίνονται από τη διαφοροποίηση των κυττάρων ως την αποθήκευση σιδήρου και την αναπαραγωγή του DNA.

Βακτήρια των Lactobacillales τάξης μπορεί να έχει ράβδο ή κόκκο, Gram-θετικό βάψιμο έχουν κυτταρικό τοίχωμα, δεν σχηματίζουν ενδοσπόρια και είναι προαιρετικά αναερόβια και καταλάση αρνητικά ως επί το πλείστον.

Αυτή η σειρά περιλαμβάνει ευεργετικά βακτήρια όπως Lactobacillus, σημαντικά συστατικά της γαστρεντερικής χλωρίδας σε ανθρώπους και άλλα ζώα και χρησιμοποιούνται παραδοσιακά και βιομηχανικά για την παραγωγή γιαουρτιού και άλλων ζυμωμένων τροφίμων.

Γαστρεντερική μικροβιακή

Το γαστρεντερικό μικροβιακό παίζει σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της υγείας των ανθρώπων παρέχοντας ενέργεια, θρεπτικά συστατικά και ανοσολογική προστασία. Σε υγιείς ενήλικες, έχουν εντοπιστεί περισσότερα από 1250 είδη βακτηρίων που ανήκουν κυρίως σε Βακτηροειδή, Firmicutes και Ακτινοβακτήρια.

Σε γενικές γραμμές, η σχέση Firmicutes / Bacteroidetes θεωρείται πολύ σημαντική στη σύνθεση της ανθρώπινης εντερικής μικροβιοτότητας. Σε παχύσαρκους ανθρώπους έχει εντοπιστεί ένα μεγάλο ποσοστό Firmicutes, ενώ σε άτομα με χαμηλό βάρος έχει αναφερθεί αντίστροφη σχέση.

Η σύνθεση αυτού του μικροβιοτόπου εξελίσσεται καθ 'όλη τη ζωή, από την πρώιμη παιδική ηλικία μέχρι το γήρας. Έτσι, η σχέση Firmicutes / Bacteroidetes παρουσιάζει αύξηση από τη γέννηση έως την ενηλικίωση και μεταβάλλεται περαιτέρω με την προχωρημένη ηλικία.

Έχει επίσης αναγνωριστεί ότι η δίαιτα έχει σημαντική επίδραση στη γαστρεντερική μικροβιακή. Ο λόγος Firmicutes / Bacteroidetes είναι υψηλότερος σε άτομα με δίαιτες που βασίζονται σε ζωικές πρωτεΐνες και κορεσμένα λίπη σε σχέση με εκείνες με δίαιτα υψηλά σε φυτά και ίνες.

Αναφορές

1. Bahl, H & Durre, Ρ. (2000). Clostridia: Βιοτεχνολογία & Ιατρικές Εφαρμογές. Γερμανία Wiley-VCH.
2. Conlon, Μ.Α. & και Bird. A.R. (2015). Οι Επιπτώσεις της Διατροφής και του Τρόπου Ζωής στο Gut Microbiota και στην Ανθρώπινη Υγεία. Ναρκωτικά, 7 (1), 17-44.
3. Επιχειρήσεις. (2018, 30 Ιανουαρίου). Wikipedia, Η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια. Ημερομηνία διαβούλευσης: 20:40, 27 Σεπτεμβρίου 2018 από το en.wikipedia.org
4. Επιχειρήσεις. (2018, 17 Σεπτεμβρίου) Wikipedia, Η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια. Ανακτήθηκε 20:41, 27 Σεπτεμβρίου 2018, από το en.wikipedia.org
5. Mariat, D, Firmesse, Ο., Levenez, F, Guimarães, VD, Sokol, Η, Doré, J, Corthier, G και Furet JP. (2009). Ο λόγος Firmicutes / Bacteroidetes της ανθρώπινης μικροβιολογίας αλλάζει με την ηλικία. BMC Microbiology, 9: 123.
6. Vos, Ρ, Garrity, G., Jones, D., Krieg, Ν R., Ludwig, W., Rainey, F. Α, Schleifer, Κ.-Η., Whitman, W. (2009). Το Εγχειρίδιο Συστηματικής Βακτηριολογίας του Bergey: Τόμος 3: Τα Firmicutes. ΗΠΑ.