FIRMIDAI: CHARAKTERISTIKOS, MORFOLOGIJA IR KLASIFIKACIJA - BIOLOGIJA - 2025

Firmicutes yra viena iš phyla, kurioje klasifikuojamos bakterijos. Šią prieglobstį sudaro trys klasės (Bacilli, Clostridia ir Erysipelotrichia), 26 šeimos ir 223 gentys, taigi jos sudaro pagrindinę bakterijų prieglobstį.

Šioje prieglobstyje klasifikuojamos bakterijos turi bendrą evoliucijos istoriją. Jie visi turi tvirtą ląstelės sienelę, iš kurios kilęs pavadinimas Firmicutes (lotyniškai firmus reiškia tvirtą, o veido spalva reiškia odą ar ląstelės sienelę).

Lactobacillus acidophilus. RNDr doc. Josefas Reischigas, CSc. (Autoriaus archyvas) per „Wikimedia Commons“

Visose prieglobsčio bakterijose ląstelių sienelėse yra muraminės rūgšties, o kai kuriose - teito rūgšties. Daugelis jų yra gramteigiami, išskyrus Veillonellaceae ir Syntrophomonadaceae šeimas, kurie yra gramteigiami.

Firmicutes bakterijos yra fenotipiškai įvairios ir gali būti sferinės, tiesios, išlenktos ląstelės, spiralinės juostos ar gijos, su žvyneliais arba be jų, su karščiui atspariomis endosporomis arba be jų.

Jie gali būti aerobiniai, fakultatyvūs arba griežtai anaerobiniai. Kai kurie yra termofiliniai ir (arba) halofiliniai. Kai kurie iš jų yra chemoganotrofai, kiti - anoksiniai fotoheterotrofai. Dauguma jų auga neutralaus pH, tačiau kai kurie yra acidofiliniai arba alkalifiliniai. Jų DNR kiekis paprastai yra mažesnis nei 50%.

Bakterijos, klasifikuojamos prieglobsčio mikroorganizmuose, sudaro svarbią žmogaus žarnyno floros dalį, kartu su tomis, kurios priskiriamos prieglobsčio bakteriodams. Naujausi tyrimai nustatė, kad nutukusių žmonių žarnyno mikrobiota ir gyvūnų modeliai yra susiję su didesne firmicutų gausa, palyginti su bakteriote.

Bendrosios savybės

Filogenija

Firmicutes filogenija buvo nuolat peržiūrima ir iš naujo tiriama įtraukiant vis daugiau duomenų ir naujų metodų, leidžiančių siūlyti naujas evoliucines hipotezes.

Naujausi tyrimai, pagrįsti ribosominių RNR nukleotidų sekų mažų subvienetų analize, sukūrė filogenetinę struktūrą, kurioje Firmicutes apgamą sudaro trys klasės (bazilikai, Clostridia ir Erysipelotrichia), 26 šeimos ir 223 gentys.

Ankstesnėse klasifikacijose į šią prieglobstį buvo įtraukta papildoma klasė, vadinama Mollicutes, kuri skiriasi nuo likusių Firmicutes bakterijų tuo, kad joje nėra standžių ląstelių sienelių, trūksta peptidoglikanų ar muraminės rūgšties, ji yra lanksti ir yra labai pleomorfinės ląstelės.

Ši grupė buvo pašalinta iš firmos produktų naujausiuose tyrimuose su alternatyviais žymenimis. Dėl to Mollicutes klasė buvo pakelta į Tenericute kraštą.

Erysipelotrichaceae šeima, anksčiau klasifikuojama kaip Mollicutes, kuri sudaro gramteigiamų ląstelių sienelę, lieka Firmicutes kaip nauja klasė, vadinama Erysipelotrichia, su viena eilės tvarka (Erysipelotrichales), kuriai priklauso viena šeima (Erysipelotrichaceae). Naujausios analizės patvirtina atskyrimą tarp „Basilli“ ir „Clostridia“ klasių.

klasifikacija

Clostridia klasė

„Clostridia“ klasė yra fenotipiškai, fiziologiškai ir ekologiškai įvairialypė polifiletinė klizma. Jame yra ir gramteigiamų, ir gramneigiamų bakterijų, o dauguma genčių yra sporų formavimo su išimtimis, pavyzdžiui, Clostridium.

„Clostridia“ klasę sudaro Clostridiales, Halanaerobiales ir Thermoanaerobacterales kategorijos. Bakterijos, priklausančios Clostridiales grupei, yra griežtos anaerobų grupės, Halanaerobiales rūšies bakterijos yra halogeninės, o Thermoanaerobacteriales klasės - termofilinės.

Kai kurios Clostridia rūšys turi didelę reikšmę pramonei, nes yra naudojamos tirpikliams gaminti kaip galutinis fermentacijos proceso produktas.

Kiti gamina toksinus, tokius kaip Clostridium botulinum, dar žinomą kaip BoTox, kad paralyžiuotų veido raumenis ir sumažintų odos raukšles.

Erysipelotrichia klasė

Šią klasę sudaro smulkios plonos, tiesios arba šiek tiek išlenktos lazdelės, turinčios tendenciją sudaryti ilgas gijas. Jie nejudrūs, turintys gramteigiamą ląstelės sienelę, nesusidaro endosporos.

Jie yra aerobiniai, fakultatyvūs anaerobiniai. Jie yra chemoorganotrofiniai. Jie turi fermentinį kvėpavimo takų metabolizmą. Šiai grupei priklauso keletas patogeninių rūšių žinduoliams ir paukščiams, įskaitant Erysipelothrix rhusiopathiae ir Bulleidia extructa.

„Basilli“ klasė

Bazilikų klasės bakterijos paprastai sudaro gramteigiamą ląstelės sienelę. Jie gali sudaryti arba nėra endosporų. Dauguma jų yra aerobiniai arba mikroaerofiliniai, o tik keli yra fakultatyvūs anaerobai. „Bacilli“ klasė sudaryta iš „Bacillales“ ir „Lactobacillales“ kategorijų.

Didžioji dalis Bacillales rūšies genčių sudaro endosporas, nors yra ir išimčių. Be to, jie turi gramteigiamą ląstelių sienos dažymą jaunose ląstelėse. Daugelyje genčių yra menakinonas 7 (MK-7).

Buvo pranešta apie ilgų grandinių menakinonus, nuo MK-6 iki MK-11, termoaktinomycetaceae šeimoje. Menachinonai taip pat žinomi kaip vitaminas K ₂ .

Šoninių grandinių skaičius yra nurodytas konkrečiu kiekvieno menakinono pavadinimu (pvz., MK-6 turi šešis molekulinius vienetus, prijungtus prie molekulės branduolio, kurį sudaro chinono žiedas).

Bakalijų genčiai priklauso labai patogeninės bakterijos, tokios kaip Bacillus anthracis, sukeliančios juodligę. Kita svarbi rūšis yra Bacillus subtilis, vienas iš organizmų, naudojamų kaip pavyzdys tyrimuose, siekiant suprasti temas, pradedant ląstelių diferenciacija ir baigiant geležies kaupimu bei DNR replikacija.

Lactobacillales rūšies bakterijos gali būti lazdelės arba koklinės formos, turėti gramteigiamą ląstelės sienelę, nesudaryti endosporų, jos yra fakultatyvūs anaerobai ir dažniausiai yra neigiamos katalazės.

Į šią tvarką įeina naudingosios bakterijos, tokios kaip Lactobacillus, svarbūs žmonių ir kitų gyvūnų virškinimo trakto floros komponentai, naudojamos meniškai ir pramoniniu būdu jogurto ir kitų fermentuotų maisto produktų gamybai.

Virškinimo trakto mikrobiota

Virškinimo trakto mikrobiota vaidina svarbų vaidmenį palaikant žmonių sveikatą, nes teikia energiją, maistines medžiagas ir apsaugo imuninę sistemą. Sveikiems suaugusiems žmonėms buvo nustatyta daugiau nei 1250 rūšių bakterijų, daugiausia priklausančių phyla Bacteroidetes, Firmicutes ir Actinobacteria.

Apskritai laikoma, kad Firmicutes / Bacteroidetes santykis yra labai svarbus žmogaus žarnos mikrobiotos sudėčiai. Nutukusiems žmonėms nustatyta didelė mikroorganizmų dalis, o turintiems mažą svorį - atvirkštiniai ryšiai.

Šios mikrobiotos sudėtis vystosi visą gyvenimą, nuo ankstyvos vaikystės iki senatvės. Taigi Firmicutes / Bacteroidetes santykis padidėja nuo gimimo iki pilnametystės ir dar labiau keičiasi su vyresniu amžiumi.

Taip pat nustatyta, kad dieta daro didelį poveikį virškinimo trakto mikrobiotai. Firmicutes / Bacteroidetes santykis yra didesnis žmonėms, kurie laikosi dietų, kurių pagrindą sudaro gyvulinės kilmės baltymai ir sočiųjų riebalų kiekis, nei tiems, kurių dietose gausu daržovių ir ląstelienos.

Nuorodos

1. Bahl, H & Dürre, P. (2000). „Clostridia“: Biotechnologijos ir medicinos programos. Vokietija. Vilis-VCH.
2. Conlon, MA & ir Bird. AR (2015). Dietos ir gyvenimo būdo įtaka žarnyno mikrobiotai ir žmogaus sveikatai. Maistingosios medžiagos, 7 (1), 17–44.
3. Firminės firmos. (2018 m. Sausio 30 d.). Vikipedija, nemokama enciklopedija. Konsultacijų data: 2018 m. Rugsėjo 27 d. 20:40, es.wikipedia.org
4. Firminės firmos. (2018 m. Rugsėjo 17 d.) Vikipedijoje, nemokama enciklopedija. Gauta 2018 m. Rugsėjo 27 d. 20:41, iš en.wikipedia.org
5. Mariat, D, Firmesse, O., Levenez, F, Guimarăes, VD, Sokol, H, Doré, J, Corthier, G ir Furet JP. (2009). Žmogaus mikrobiotos mikroorganizmų mikroorganizmų / bakteroidų santykis keičiasi su amžiumi. BMC mikrobiologija, 9 : 123.
6. Vos, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, NR, Ludwig, W., Rainey, FA, Schleifer, K.-H., Whitman, W. (2009). Bergey's sisteminės bakteriologijos žinynas: 3 tomas: Firmicutes. NAUDOJIMAS.