FIRMUTOK: JELLEMZŐK, MORFOLÓGIA ÉS OSZTÁLYOZÁS - BIOLÓGIA - 2026

A Firmicutes az egyik phyla, amelyen belül a baktériumokat osztályozzák. Ez a menedékjog három osztályból áll (Bacilli, Clostridia és Erysipelotrichia), 26 családból és 223 nemzetségből áll, tehát képezi a baktériumok fő menedékét.

Az ebben a menedékjogban besorolt ​​baktériumok közös evolúciós történelemmel rendelkeznek. Mindegyiknek merev sejtfala van, amelyből a Firmicutes név származik (latinul a firmus azt jelenti, hogy szilárd, és az arcbőr a bőrre vagy a sejtfalra utal).

Lactobacillus acidophilus. RNDr. Josef Reischig, CSc. (A szerző archívuma), a Wikimedia Commons segítségével

Az összes rejtett baktérium tartalmaz muramasavat a sejtfalban, és néhány teitoinsavat is. A legtöbb grampozitív, kivéve a Veillonellaceae és a Syntrophomonadaceae családokat, amelyek gram-negatívak.

A Firmicutes baktériumok fenotípusosan változatosak, képesek gömb alakú, egyenes, ívelt sejtekre, spirális rúdokra vagy filamentekre, flagella-val vagy anélkül, hőálló endospórákkal vagy anélkül.

Lehetnek aerob, fakultatív vagy szigorúan anaerob. Néhányuk termofil és / vagy halogénezett. Néhányuk kemoganotróf, mások anoxikus fotoheterotrófok. A legtöbb semleges pH-ban nő, de néhányuk savas vagy filiális. DNS-tartalma általában kevesebb, mint 50%.

A törzskönyvi baktériumokba sorolt ​​baktériumok az emberi bélflóra fontos részét képezik, a baktérium-baktériumokba sorolt ​​baktériumokkal együtt. A legfrissebb tanulmányok kimutatták, hogy az elhízott emberek és az állati modellek bélrendszeri mikrobiotája a baktérium-baktériumokhoz viszonyítva a Firmicutes nagyobb mennyiségével jár.

Általános tulajdonságok

Törzsfejlődés

A Firmicutes filogenetáját folyamatosan felülvizsgálták és újra vizsgálták, egyre több adatot és új módszereket építve be, amelyek lehetővé teszik az új evolúciós hipotézisek előterjesztését.

A riboszómális RNS nukleotidszekvenciák kis alegységeinek elemzésén alapuló legfrissebb tanulmányok filogenetikai keretet hoztak létre, amelyben a Firmicutes mangány három osztályból áll (Basilli, Clostridia és Erysipelotrichia), 26 családból és 223 nemzetségből.

A korábbi osztályozások során ez a menedék egy további Mollicutes osztályt tartalmazott, amely abban különbözik a többi Firmicutes baktériumtól, hogy hiányzik merev sejtfalak, hiányzik peptidoglikánok vagy muramikus sav, rugalmas és nagyon pleomorf sejtek.

Ezt a csoportot eltávolították a Firmicutes-ből egy újabb alternatív markerekkel végzett kutatások során. Ennek eredményeként a Mollicutes osztály megemelkedett a Tenericute széléhez.

Az Erysipelotrichaceae család, amelyet korábban Mollicutes-nek soroltak, és amely gram-pozitív sejtfalat képez, a Firmicutes-ben új osztályként, Erysipelotrichia néven marad, egyetlen sorrendben (Erysipelotrichales), amely egyetlen családot (Erysipelotrichaceae) foglal magában. A legújabb elemzések megerősítik a Basilli és a Clostridia osztályok közötti szétválasztást.

Osztályozás

Clostridia osztály

A Clostridia osztály fenotípusos, fiziológiai és ökológiai szempontból változatos poliphyleticus clade. Gram-pozitív és gram-negatív baktériumokat is tartalmaz, és a legtöbb nemzet spóraképződik, olyan kivételekkel, mint a Clostridium.

A Clostridia osztály a Clostridiales, a Halanaerobiales és a Thermoanaerobacterales rendből áll. A Clostridiales sorrendbe tartozó baktériumok szigorú anaerobok, a Halanaerobiales rend baktériumai halogének és a Thermoanaerobacteriales sorba tartozó baktériumok termofilok.

Néhány Clostridia faj nagy jelentőséggel bír az iparban, mivel oldószer előállítására használják őket, mint a fermentációs folyamat végtermékét.

Mások toxinokat termelnek, például a Clostridium botulinum-ot, más néven BoTox-ot, hogy megbénítsák az arc izmait és csökkentsék a bőr ráncát.

Erysipelotrichia osztály

Ez az osztály olyan vékony, egyenes vagy enyhén hajlított rúd alakú baktériumokból áll, amelyek hajlamosak hosszú szálak képződésére. Mozdulatlanok, gram-pozitív sejtfallal, nem termelnek endospórokat.

Ezek aerob, fakultatív anaerob. Ezek kemoorganotróf jellegűek. Fermentációs légzési metabolizmusuk van. Ebbe a csoportba tartoznak néhány, az emlősökre és a madarakra kórokozó fajok, köztük az Erysipelothrix rhusiopathiae és a Bulleidia extructa.

Basilli osztály

A basilli osztályba tartozó baktériumok általában gram-pozitív sejtfalat képeznek. Lehetnek vagy nem képeznek endospórákat. A legtöbb aerob vagy mikroaerofil, míg csak néhány fakultatív anaerob. A Bacilli osztály a Bacillales és a Lactobacillales rendből áll.

A Bacillales rend nemzetségeinek többsége endoszpórákat alkot, bár vannak kivételek. Ezenkívül a fiatal sejtekben a sejtfal gram-pozitív festéssel rendelkezik. A nemzetségek többségében menakinon 7 (MK-7) van.

A hosszú láncú menakinonokról, az MK-6-tól az MK-11-ig, a termoaktinomycetaceae családban számoltak be. A menokinoneket K _2- vitaminnak is nevezik.

Az oldalláncok számát az egyes menakinonok konkrét nevében tüntetik fel (pl. Az MK-6 hat molekuláris egységet tartalmaz a molekula magjához, amelyet egy kinongyűrű alkot).

A bacillales nemzetségbe beletartoznak a nagy patogenitású baktériumok, például a Bacillus anthracis, amely antraxust okoz. Egy másik fontos faj a Bacillus subtilis, az egyik organizmus, amelyet modellként használtak a kutatásban a sejtek differenciálódásától a vas tárolásáig és a DNS replikációjáig terjedő témák megértéséhez.

A Lactobacillales rendű baktériumok lehetnek rúd vagy coccal alakúak, gram-pozitív sejtfalfestéssel rendelkeznek, nem képeznek endospórokat, fakultatív anaerobok és főként kataláz-negatívak.

Ez a sorrend olyan jótékony baktériumokat foglal magában, mint például a Lactobacillus, az emberek és más állatok emésztőrendszeri flórájának fontos alkotóelemeit, valamint kézműves és ipari felhasználású joghurt és más erjesztett ételek előállítására.

Gyomor-bél mikrobiota

A gasztrointesztinális mikrobiota fontos szerepet játszik az emberi egészség fenntartásában az energia, tápanyagok és immunvédelem révén. Egészséges felnőttekben több mint 1250 baktériumfajt azonosítottak, amelyek elsősorban a phyla Bacteroidetes, Firmicutes és Actinobacteria baktériumokba tartoznak.

Általánosságban elmondható, hogy a Firmicutes / Bacteroidetes kapcsolat nagy jelentőséggel bír az emberi bél mikrobiota összetételében. Az elhízott emberekben a mikroorganizmusok nagy részét azonosították, míg a kis súlyúaknál fordított összefüggést jelentettek.

A mikrobiota összetétele az élet során fejlődik, a korai gyermekkortól az idős korig. Így a Firmicutes / Bacteroidetes arány növekszik a születéstől a felnőttkorig, és tovább változik az előrehaladott életkorban.

Azt is megállapították, hogy az étrend jelentős hatással van a gasztrointesztinális mikrobióra. Az Firmutes / Bacteroidetes arány magasabb azoknál az embereknél, akik állati fehérjét és telített zsírt használnak, mint azokban, akik magas zöldség- és rosttartalommal rendelkeznek.

Irodalom

1. Bahl, H & Dürre, P. (2000). Clostridia: Biotechnológiai és orvosi alkalmazások. Németország. Wiley-VCH.
2. Conlon, MA és Bird. AR (2015). Az étrend és az életmód hatása a bél mikrobiótájára és az emberi egészségre.
3. Firmicutes. (2018, január 30.). Wikipédia, a szabad enciklopédia. A konzultáció dátuma: 2018. szeptember 27., 20:40, az es.wikipedia.org webhelyről
4. Firmicutes. (2018, szeptember 17.) A Wikipediaban, a Ingyenes enciklopédia. Beérkezett: 2018. szeptember 27, 20:41, az en.wikipedia.org webhelyről
5. Mariat, D, Firmesse, O., Levenez, F, Guimarăes, VD, Sokol, H, Doré, J, Corthier, G és Furet JP. (2009). Az emberi mikrobiota Firmicutes / Bacteroidetes aránya az életkorral változik. BMC Microbiology, 9: 123.
6. Vos, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, NR, Ludwig, W., Rainey, FA, Schleifer, K.-H., Whitman, W. (2009). Bergey Kézikönyv a szisztematikus bakteriológiáról: 3. kötet: A Firmicutes. FELHASZNÁLÁS.