Charakteristiky, morfologie, fylogeneze a klasifikace



Firmicutes Je to jeden z okrajů, ve kterých jsou bakterie klasifikovány. Tento kmen zahrnuje tři třídy (Bacilli, Clostridia a Erysipelotrichia), 26 rodin a 223 rodů, což představuje hlavní bakteriální kmen..

Bakterie zařazené do tohoto kmene mají společnou evoluční historii. Všichni mají tuhou buněčnou stěnu, od kterého jméno Firmicutes pochází (v latině firmus  znamená firmu a kůže odkazují na kůži nebo buněčnou stěnu). 

Všechny bakterie na okraji obsahují murámico kyselinu v buněčné stěně a některé obsahují kyselinu theito. Většina z nich je grampozitivních, s výjimkou rodin Veillonellaceae a Syntrophomonadaceae, které jsou gram-negativní.

Bakterie Firmicutes jsou fenotypově různorodé, jsou schopny být sférickými buňkami, přímými křivkami, spirálovitými tyčemi nebo vlákny, s nebo bez bičíků, s endospory nebo bez nich odolnými vůči teplu.

Mohou to být aerobní, fakultativní nebo přísné anaerobi. Některé jsou termofilní a / nebo halofilní. Některé z nich jsou chemoganotrofy a jiné anoxické fotoheterotrofy. Většina rostou při neutrálním pH, ale některé jsou acidofilní nebo alkalofilní. Mají obsah DNA, který je obecně nižší než 50%..

Bakterie zařazené do kmene Firmicutes tvoří důležitou součást lidské střevní flóry, spolu s těmi, které jsou zařazeny do kmene Bacteriodetes. Nedávné studie zjistily, že střevní mikrobiota lidí a obézních zvířecích modelů je spojena se zvýšeným výskytem Firmicutes ve vztahu k Bacteriodetes.

Index

  • 1 Obecné charakteristiky
    • 1.1 Fylogeneze
  • 2 Klasifikace
    • 2.1 Třída Clostridia
    • 2.2 Třída Erysipelotrichia
    • 2.3 Třída Basilli
  • 3 Gastrointestinální mikrobiota
  • 4 Odkazy 

Obecné vlastnosti

Fylogeneze

Fylogeneze Firmicutes byla neustále revidována a přezkoumávána a obsahuje stále více dat a nových metod, které nám umožňují navrhovat nové evoluční hypotézy..

Nedávné studie založené na analýze malých podjednotek nukleotidových sekvencí ribozomální RNA vytvořily fylogenetický rámec, ve kterém je kmen Firmicutes tvořen třemi třídami (Basilli, Clostridia a Erysipelotrichia), 26 rodinami a 223 rodů..

V předchozích klasifikacích zahrnoval tento kmen další třídu nazvanou Mollicutes, která se liší od zbytku bakterií Firmicutes tím, že postrádá pevné buněčné stěny, bez peptidoglykanů nebo kyseliny muramové, jsou flexibilní a jsou vysoce pleomorfní..

Tato skupina byla odstraněna z Firmicutes v novějších studiích s alternativními markery. V důsledku toho byla třída Mollicutes povýšena na hranu Tenericute.

Rodina Erysipelotrichaceae, dříve klasifikovaná v Mollicutes, která tvoří gram-pozitivní buněčnou stěnu, je udržována ve Firmicutes jako nová třída s názvem Erysipelotrichia, s jedním řádem (Erysipelotrichales), který zahrnuje jednu rodinu (Erysipelotrichaceae). Nedávné analýzy potvrzují oddělení mezi třídami Basilli a Clostridia.

Klasifikace

Třída Clostridia

Třída Clostridia je fenotypová, fyziologicky a ekologicky různorodá polyfiletická clade. Obsahuje jak gram-pozitivní, tak gram-negativní bakterie a většina rodů je spórotvorná, s výjimkou Clostridium.

Třída Clostridia se skládá z příkazů Clostridial, Halanaerobial a Thermoanaerobacterales. Bakterie patřící do řádu Clostridiales jsou striktní anaerobi, ti z řádu halanaerobií jsou halofilní a termíny řádu Thermoanaerobacteriales jsou termofilní.

Některé druhy klostridií mají velký význam pro průmysl, používají se k výrobě rozpouštědel jako finálního produktu procesu fermentace. 

Jiní produkují toxiny, takový jak Clostridium botulinum, také známý jako BoTox, k paralyzování svalů obličeje, aby se snížily vrásky na kůži.

Třída Erysipelotrichia

Tato třída se skládá z bakterií ve formě tenkých tenkých tyčí, rovných nebo mírně zakřivených, s tendencí vytvářet dlouhá vlákna. Jsou imobilní, s grampozitivními buněčnými stěnami, které neprodukují endospory.

Jsou aerobní, fakultativní anaerobní. Jsou chemoorganotrofní. Mají fermentační respirační metabolismus. Tato skupina zahrnuje některé patogenní druhy pro savce a ptáky, mezi nimi Erysipelothrix rhusiopathiae a Bulleidie extrudovat.

Třída Basilli

Bakterie třídy Basilli obvykle tvoří gram-pozitivní buněčnou stěnu. Mohou nebo nemusí tvořit endospory. Většina z nich je aerobní nebo mikroaerofilní, zatímco pouze několik z nich je fakultativních anaerobů. Třída Bacilli se skládá z řádu Bacillales a Lactobacillales.

Většina rodů řádu Bacillales tvoří endospores, ačkoli tam jsou výjimky. Navíc mají gram-pozitivní barvení buněčné stěny v mladých buňkách. Většina pohlaví má menachinon 7 (MK-7).

Menachinony dlouhých řetězců, od MK-6 až po MK-11, byly popsány v termoaktinomycetózové rodině. Menachinony jsou také známé jako vitamin K2. 

Počet postranních řetězců je uveden v konkrétním názvu každého menachinonu (např. MK-6 má šest molekulových jednotek připojených k jádru molekuly tvořené chinonovým kruhem).

Rod Bacillales zahrnuje vysoce patogenní bakterie, jako např Bacillus anthracis, způsobující antrax. Další důležitý druh je Bacillus subtilis, jeden z organismů používaných jako model ve výzkumu k pochopení témat od buněčné diferenciace po skladování železa a replikace DNA.

Baktérie řádu Lactobacillales mohou mít tvar tyče nebo kokosu, mají gram-pozitivní barvení buněčné stěny, netvoří endospory a jsou fakultativní anaerobní a katalázově negativní většinou většinou.

Toto pořadí zahrnuje prospěšné bakterie, jako je Lactobacillus, důležité složky gastrointestinální flóry u lidí a jiných zvířat a používané řemeslné a průmyslové pro výrobu jogurtů a jiných fermentovaných potravin.

Gastrointestinální mikrobiota

Gastrointestinální mikrobiota hraje důležitou roli při udržování zdraví lidí poskytováním energie, živin a imunologické ochrany. U zdravých dospělých bylo identifikováno více než 1250 druhů bakterií, které se vyskytují hlavně v bakteriálních bakteriích, Firmicutes a Actinobacteria..

Obecně je vztah Firmicutes / Bacteroidetes považován za velmi důležitý ve složení lidské střevní mikrobioty. U obézních osob byl zjištěn vysoký podíl Firmicutes, zatímco u osob s nízkou hmotností byl hlášen inverzní vztah.

Složení této mikrobioty se vyvíjí po celý život, od raného dětství až do stáří. Vztah Firmicutes / Bacteroidetes tak trpí vzrůstem od narození do dospělosti a dále se mění s pokročilým věkem..

Bylo také zjištěno, že dieta má významný vliv na gastrointestinální mikrobiotu. Poměr Firmicutes / Bacteroidetes je vyšší u lidí se stravou na bázi živočišných bílkovin a nasycených tuků než u lidí s dietou s vysokým obsahem rostlin a vláken..

Odkazy

  1. Bahl, H & Dürre, P. (2000). Clostridia: Biotechnologie a lékařské aplikace. Německo Wiley-VCH.
  2. Conlon, M.A. & Bird. A.R. (2015). Dopad diety a životního stylu na Gut Microbiota a lidské zdraví.Živiny, 7 (1), 17-44.
  3. Firmicutes. (2018, 30. ledna). Experimentální strojový překlad hesla Wikipedia z encyklopedie Wikipedia pořízený překladačem Eurotran. Datum konzultace: 20:40, 27. září 2018 z en.wikipedia.org
  4. Firmicutes. (2018, 17. \ Tzáří) Wikipedie, otevřená encyklopedie. Získáno 20:41, 27. září 2018, z en.wikipedia.org
  5. Mariat, D, Firmesse, O., Levenez, F, Guimarães, VD, Sokol, H, Doré, J, Corthier, G a Furet JP. (2009). Poměr Firmicutes / Bacteroidetes u člověka se mění s věkem. Mikrobiologie BMC, 9: 123.
  6. 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.