Firmicutes karakteristika, morfologi, fylogeni og klassificering



Firmicutes Det er en af ​​kanterne inden for hvilke bakterier er klassificeret. Denne fylde omfatter tre klasser (Bacilli, Clostridia og Erysipelotrichia), 26 familier og 223 slægter og udgør således den vigtigste bakterielle fylde.

Bakterierne klassificeret i denne fylde har en fælles evolutionær historie. Alle har en stiv cellevæg, hvorfra navnet Firmicutes stammer (på latin firmus  betyder fast og teint henvises til hud eller cellevæg). 

Alle bakterierne i kanten indeholder murámico syre i mobilvæggen og nogle indeholder theitoic syre. Størstedelen er gram positiv, med undtagelse af familien Veillonellaceae og Syntrophomonadaceae, som er gram-negative.

Firmicutes bakterier er fænotypisk forskellige og kan være sfæriske celler, lige, krumme, spiralformede stave eller filamenter, med eller uden flageller, med eller uden resistente endosporer varme.

De kan være aerobe, fakultative eller strenge anaerobe. Nogle er termofile og / eller halofile. Nogle af dem er kemoganotrofer og andre anoxiske fotoheterotrofer. De fleste vokser ved neutral pH, men nogle er acidofile eller alkalofile. De har et DNA-indhold, der generelt er mindre end 50%.

De bakterier, der er klassificeret i Firmicutes phylum, udgør en vigtig del af den menneskelige tarmflora sammen med dem, der er klassificeret i phylum Bacteriodetes. Nylige undersøgelser har identificeret, at menneskets tarmmikrobiotiske og overvægtige dyremodeller er forbundet med en øget overflod af Firmicutes, i forhold til Bacteriodetes.

indeks

  • 1 Generelle egenskaber
    • 1.1 Phylogeni
  • 2 klassificering
    • 2.1 klasse Clostridia
    • 2,2 klasse Erysipelotrichia
    • 2.3 Basilli klasse
  • 3 Gastrointestinal mikrobiota
  • 4 referencer 

Generelle egenskaber

fylogeni

Firmicutes fylogeni er løbende revideret og gennemgået, idet der indarbejdes flere og flere data og nye metoder, der giver os mulighed for at foreslå nye evolutionære hypoteser.

Nylige undersøgelser baseret på analyser af små underenheder af nukleotidsekvenser af ribosomalt RNA, genereret et fylogenetisk ramme, hvor phylum Firmicutes består af tre klasser (Basilli, Clostridia og erysipelotrichia), 26 familier og 223 slægter.

I tidligere klassifikationer, denne kant indeholdt en yderligere klasse kaldet Mollicutes, som adskiller sig fra andre bakterier af Firmicutes ved at mangle stive cellevægge peptidoglycan eller uden muraminsyre, de er fleksible og er meget pleomorfe celler.

Denne gruppe er blevet fjernet fra Firmicutes i nyere undersøgelser med alternative markører. Som følge heraf blev Mollicutes-klassen hævet til Tenerife-kanten.

Den Erysipelotrichaceae familie, tidligere klassificeret i Mollicutes, gram-positive celle vægdannende, forbliver Firmicutes som ny klasse kaldet erysipelotrichia, med en enkelt kommando (Erysipelotrichales) indbefatter en enkelt familie (Erysipelotrichaceae). Nylige analyser bekræfter adskillelsen mellem basilli og clostridia klasserne.

klassifikation

Klasse Clostridia

Clostridia-klassen er en fænotypisk, fysiologisk og økologisk forskellig polyfiletisk klade. Den indeholder både gram-positive og gram-negative bakterier, og de fleste slægter er spordannende, med undtagelser som f.eks Clostridium.

Clostridia-klassen består af Clostridial, Halanaerobial og Thermoanaerobacterales ordrer. Bakterier, der tilhører ordenen Clostridium strenge anaerobe er de håndhævende halanaerobiales er halofil og ordren er termofile thermoanaerobacteriales.

Nogle arter af Clostridia har stor betydning for industrien, der bruges til at fremstille opløsningsmidler som slutprodukt af fermenteringsprocessen. 

Andre producerer toksiner, såsom Clostridium botulinum, også kendt som BoTox, for at lamme ansigtsmusklerne for at reducere hudrynker.

Erysipelotrichia klasse

Denne klasse består af bakterier i form af tynde tynde stænger, lige eller let buede, med tendens til at danne lange filamenter. De er immobile, med gram-positive cellevægge, som ikke producerer endosporer.

De er aerobic, fakultative anaerobe. De er kemoorganotrofiske. De har en fermentativ respiratorisk stofskifte. Denne gruppe omfatter nogle patogene arter for pattedyr og fugle, blandt dem Erysipelothrix rhusiopathiae og Bulleidia extructa.

Basilli klasse

Bakterier i Basilli-klassen danner normalt en gram-positiv cellevæg. De kan måske ikke danne endosporer. De fleste er aerobe eller mikroaerofile, mens kun få er fakultative anaerober. Bacilli klassen består af Bacillales og Lactobacillales ordrer.

De fleste slægter i Bacillales-bestillingen udgør endosporer, selv om der er undtagelser. Derudover har de gram-positiv farvning af cellevæggen i unge celler. De fleste køn har menaquinon 7 (MK-7).

Menakinoner af lange kæder, fra MK-6 til MK-11, er blevet rapporteret i den termoaktinomycetaceøse familie. Menaquinoner er også kendt som vitamin K2. 

Antallet af sidekæder er angivet i det enkelte navn på hver menaquinon (fx MK-6 har seks molekylære enheder bundet til kernen i molekylet dannet af en quinonring).

Slægten Bacillales omfatter højpatogene bakterier som f.eks Bacillus anthracis, forårsager miltbrand. En anden vigtig art er Bacillus subtilis, en af ​​de organismer, der anvendes som en model i forskning for at forstå emner lige fra celledifferentiering til jernlagring og DNA-replikation.

Bakterier af ordenen Lactobacillales kan have stang eller coccus, Gram-positiv farvning har cellevæg, ikke danner endosporer og er fakultative anaerobe og katalase negativ meste.

Denne ordre omfatter fordelagtige bakterier såsom Lactobacillus, vigtige komponenter i den gastrointestinale flora hos mennesker og andre dyr og anvendes håndværksmæssigt og industrielt til fremstilling af yoghurt og andre gærede fødevarer.

Gastrointestinal mikrobiota

Den gastrointestinale mikrobiota spiller en vigtig rolle for at opretholde menneskers sundhed ved at levere energi, næringsstoffer og immunologisk beskyttelse. Hos raske voksne er over 1250 bakteriearter, der hovedsagelig hører til bakterier, firmaer og actinobakterier blevet identificeret.

Generelt set betragtes Firmicutes / Bacteroidet-forholdet som meget vigtigt i sammensætningen af ​​den humane tarmmikrobiota. I overvægtige mennesker er en høj andel af Firmicutes blevet identificeret, mens hos dem med lav vægt er der rapporteret om et omvendt forhold.

Sammensætningen af ​​denne mikrobiota udvikler sig gennem hele livet, fra tidlig barndom til alderdom. Således lider Firmicutes / Bacteroidetes forholdet en stigning fra fødsel til voksenalderen og ændres yderligere med fremskreden alder.

Det er også blevet identificeret, at kosten har en vigtig effekt på den gastrointestinale mikrobiota. Firmicutes / Bacteroidetes-forholdet er højere hos mennesker med kostvaner baseret på animalske proteiner og mættede fedtstoffer end hos dem med kostvaner højt i planter og fibre.

referencer

  1. Bahl, H & Dürre, P. (2000). Clostridia: Bioteknologi & Medicinsk Anvendelse. Tyskland. Wiley-VCH.
  2. Conlon, M.A. & og fugle. A.R. (2015). Virkningen af ​​kost og livsstil på Gut Microbiota og Human Health.Nutrients, 7 (1), 17-44.
  3. Firmicutes. (2018, januar 30). Wikipedia, Den frie encyklopædi. Høringsdato: 20:40, 27. september, 2018 fra en.wikipedia.org
  4. Firmicutes. (2018, september 17) i Wikipedia, den frie encyklopædi. Hentet 20:41, 27. september, 2018, fra en.wikipedia.org
  5. Mariat, D, Firmesse, O., Levenez, F, Guimarães, VD, Sokol, H, Doré, J, Corthier, G og Furet JP. (2009). Firmicutes / Bacteroidetes forholdet mellem den humane mikrobiota ændres med alderen. BMC mikrobiologi, 9: 123.
  6. Vos, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, N. R., Ludwig, W., Rainey, F. A., Schleifer, K.-H., Whitman, W. (2009). Bergeys Manual of Systematic Bacteriology: Volume 3: Firmicutes. USA.