Obecná charakteristika Bacillus, taxonomie, morfologie, fylogeneze



Bacillus je rod bakterií patřících do řádu Bacillales, třída Bacilli, kmen Firmicutes. Tento rod spojuje velkou rozmanitost bakterií, které mají jako společnou vlastnost schopnost produkovat endospory neaktivní aerobně, když jsou vystaveny prostředí s nepříznivými podmínkami.

Tyto endospory jsou odolné vůči teplu, záření, dezinfekčním prostředkům a vysychání, což je důvod, proč druhy Bacillus mohou být problematické znečišťující látky v nemocničním prostředí, ve farmaceutických výrobcích av potravinách.

Index

  • 1 Jsou patogenní?
  • 2 Kde jsou??
  • 3 Charakteristika
  • 4 Morfologie
  • 5 Fylogeneze
  • 6 Životní cyklus
    • 6.1 Nepříznivé podmínky
    • 6.2 Kroky latentních spór - vegetativní buňky
  • 7 Odkazy 

Jsou patogenní?

Většina druhů Bacillus nejsou patogenní a málokdy byly spojeny s chorobami u lidí nebo jiných zvířat.

Nejznámějšími výjimkami jsou Bacillus anthracis, původce antraxu, Bacillus thuringiensis, patogenní pro bezobratlé, Bacillus licheniformis, účastní se otravy jídlem a jiných infekcí u lidí a zvířat a Bacillus cereus, příčin otravy jídlem a oportunních infekcí.

Kde jsou?

Bakterie rodu Bacillus byly izolovány převážně v půdě, vodě, potravinách a klinických vzorcích. Byly však také nalezeny v nejneobvyklejších prostředích, jako jsou oceánské sedimenty tisíce metrů pod hladinou moře a ve vzorcích stratosférického vzduchu, v kyselých geotermálních bazénech, ve vysoce alkalických podzemních vodách a v terminálních hypersalinových jezerech..

Jiní byli objeveni ve výklencích vytvořených lidmi, od mexických hrobek a zhoršených římských nástěnných maleb, až po ultra čisté prostory v zařízeních pro montáž kosmických lodí..

Rostliny jsou také bohatým zdrojem nových druhů Bacillus, některé endofytické a jiné spojené s rhizosférou.

Vlastnosti

-Velká rozmanitost bakterií zahrnutých do rodu Bacillus může být grampozitivní (pouze v raných stadiích růstu) nebo gramnegativní, mobilní s peritriózní nebo nemobilní bičíky, aerobní, fakultativní anaerobní nebo přísně anaerobní.

-Mají velkou rozmanitost fyziologických schopností, od psychrofilních až po termofilní, acidofilní až alkalofilní. Některé kmeny jsou halofilní.

-Většina druhů produkuje katalázu a může být pozitivní i negativní.

-Jsou chemoreganotrofní. Dva druhy jsou fakultativní chemolithotrophs, znamenat, že oni odvozují jejich energii od oxidace redukovaných anorganických sloučenin takový jako čpavek, elementární síra, vodík, ionty železa, dusitan a síra. Tyto organismy mohou získat veškerý buněčný uhlík z oxidu uhličitého a mohou růst bez jakýchkoliv organických sloučenin a bez světla.

Morfologie

Bakterie rodu Bacillus mohou být tyčovité, rovné nebo mírně zakřivené, obvykle kulaté, i když některé buňky byly popsány jako čtvercové (např. Bacillus cereus).

Buňky mají průměr, který se pohybuje od 0,4 do 1,8 mikronů a délku 0,9 až 10,0 mikronů. Rozměry buněk v každém druhu a uvnitř každého kmene mají obvykle malou variabilitu.

Buňky se vyskytují individuálně a ve dvojicích, některé v řetězcích a občas v dlouhých vláknech. V závislosti na druhu, kmeni a kultivačních podmínkách mohou být dceřiné buňky odděleny.

Tímto způsobem se zdá, že kultura je složena z jednotlivých buněk a párů dělících se buněk, když je pozorována mikroskopie fázového kontrastu. V ostatních případech mohou dceřiné buňky zůstat připojené k sobě, takže vidíte buněčné řetězce.

Morfologie spor je taxonomický rys, ačkoli tam smět být nějaká variace uvnitř zvláštních kmenů. Nejběžnější spóry mají elipsoidní nebo oválný tvar, ale formy se pohybují od válcových po elipsoidní, kulové nebo nepravidelné tvary, které se podobají ledvině nebo banánům..

Fylogeneze

Zpočátku žánr Bacillus byl popsán pro tyčinkovité bakterie, se schopností aerobně produkovat refraktilní endospory, s větší odolností proti teplu, vlhkosti a jiným destruktivním činidlům než vegetativní buňky.

Nicméně, když nové nástroje molekulární taxonomie byly aplikovány na žánr, výsledná data napadala existující paradigma že rod byl složen z malého množství druhů definovaných přísně identifikovatelný jistými fenotypovými charakteristikami..

V roce 1991 to bylo ukazováno, že co bylo seskupeno do jediného žánru bylo vlastně šest různých skupin, který vedl k vytvoření pěti nových žánrů. Výsledkem je systematika starého stylu Bacillus byl radikálně transformován.

V současné době je známo více než 142 druhů rodu Bacillus, V období mezi lety 2004 a 2006 však nové druhy rodu. \ T Bacillus průměrně jednou za týden, takže se odhaduje, že tento počet může být mnohem vyšší.

Životní cyklus

Za odpovídajících podmínek výživy, teploty, pH, atmosférického složení, mimo jiné, buněk Bacillus rostou a dělí se binárním štěpením, což je forma asexuální reprodukce, která spočívá v duplikaci DNA, po níž následuje rozdělení cytoplazmy dělící stěnou, která protíná střed buňky, což vede ke vzniku dvou dceřiných buněk.

Nepříznivé podmínky

Když jsou však podmínky prostředí nepříznivé, vegetativní buňky generují endospory, což jsou buněčné struktury, které neobsahují ATP a které mají extrémně latentní metabolismus, což mu dává rezistenci..

Endospory se tvoří na konci exponenciální růstové fáze. Je známo mnoho dalších faktorů, které ovlivňují tvorbu endospor, jako je růstová teplota, okolní pH, provzdušňování, přítomnost určitých minerálů a zdroje uhlíku, dusíku a fosforu a jejich koncentrace. Dalším vlivem je hustota obyvatelstva.

Kroky latentních spor - vegetativní buňky

Konverze latentních sporů na vegetativní buňky zahrnuje tři kroky: aktivaci, klíčivost a vnější růst. Neaktivita se rozpadá s příznivými změnami teploty nebo stárnutím buněk.

Nicméně, mnoho druhů nevyžaduje takovou aktivaci. Při opuštění latence, pokud spory zjistí vhodné podmínky prostředí, je klíčivost spuštěna prostřednictvím ztráty refrakce, rychlé hydrolýzy kůry a degradace malých rozpustných kyselých proteinů, které způsobují rezistenci vůči činidlům. chemické a radiační.

Protoplasty z naklíčených spor se zviditelňují v důsledku absorpce vody, obnovuje se biosyntéza a z vegetační vrstvy rotamu vzniká nová vegetativní buňka, která vede k nové vegetativní reprodukci..

Odkazy

  1. Gordon, R.E. (1973). Rod Bacillus. V Practical Handbook of Microbiology, Ed. O'Leary, W.M. str. 109-126. Boca Ratón FL. CRC Stiskněte.
  2. P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, N. R., Ludwig, W., Rainey, F.A., Schleifer, K.-H., Whitman, W. (2009). Bergeyův manuál systematické bakteriologie: Svazek 3: Firmicutes. USA.
  3. Přispěvatelé Wikipedie. (2018, 14. srpna). Bacillus. Wikipedie, otevřená encyklopedie. Získáno 19:45, 28. září 2018, z en.wikipedia.org
  4. Zeigler, D.R. & Perkins, J.B. (2008). Rod Bacillus. V Practical Handbook of Microbiology, Ed Goldman, E. & Green, L. H. Druhé vydání, str. 309-337. Boca Ratón FL. CRC Stiskněte.
  5. Realpe, M.E., Hernández, C.A & Agudelo, CI. (2002). Druhy rodu Bacillus: makroskopická a mikroskopická morfologie. Biomedical, 22 (2): 106-109.