Firmicutes egenskaper, morfologi og klassifisering

3861
Charles McCarthy

Firmicutes Det er en av filene der bakterier er klassifisert. Dette fylket består av tre klasser (Bacilli, Clostridia og Erysipelotrichia), 26 familier og 223 slekter, og utgjør dermed hovedbakteriell fylum.

Bakteriene klassifisert i denne fylmen har en felles evolusjonær historie. Alle har en stiv cellevegg som navnet Firmicutes kommer fra (på latin firmus  betyr fast og hud referer til huden eller celleveggen). 

Lactobacillus acidophilus. Av doktor RNDr. Josef Reischig, CSc. (Forfatterarkiv) [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Alle fyliumbakterier inneholder muraminsyre i celleveggen, og noen inneholder teitosyre. De fleste er grampositive bortsett fra familiene Veillonellaceae og Syntrophomonadaceae, som er gramnegative..

Firmicutes-bakterier er fenotypisk forskjellige, og kan være sfæriske, rette, buede celler, spiralformede stenger eller filamenter, med eller uten flagella, med eller uten varmebestandige endosporer..

De kan være aerobe, fakultative eller strenge anaerobe. Noen er termofile og / eller halofile. Noen av dem er kjemoorganotrofer og andre anoksiske fotoheterotrofer. De fleste vokser i nøytral pH, men noen er acidofile eller alkalifile. De har et DNA-innhold som generelt er mindre enn 50%.

Bakterier klassifisert i phylum Firmicutes utgjør en viktig del av den menneskelige tarmfloraen, sammen med de som er klassifisert i phylum Bacteriodetes. Nyere studier har identifisert at tarmmikrobiota av overvektige mennesker og dyremodeller er assosiert med en større overflod av Firmicutes, i forhold til Bacteriodetes..

Artikkelindeks

  • 1 Generelle egenskaper
    • 1.1 Fylogeni
  • 2 Klassifisering
    • 2.1 Clostridia-klasse
    • 2.2 Erysipelotrichia-klasse
    • 2.3 Basilliklasse
  • 3 Gastrointestinal mikrobiota
  • 4 Referanser 

Generelle egenskaper

Fylogeni

Fylogenien til Firmicutes har blitt kontinuerlig revidert og studert på nytt, og inneholder flere og flere data og nye metoder som gjør det mulig å foreslå nye evolusjonære hypoteser..

Nyere studier basert på analyse av små underenheter av ribosomalt RNA-nukleotidsekvenser har generert et fylogenetisk rammeverk der Firmicutes-stammen består av tre klasser (Basilli, Clostridia og Erysipelotrichia), 26 familier og 223 slekter..

I tidligere klassifikasjoner inkluderte denne fylmen en ekstra klasse kalt Mollicutes, som skiller seg fra resten av Firmicutes-bakterier ved at den mangler stive cellevegger, mangler peptidoglykaner eller muraminsyre, er fleksibel og er svært pleomorfe celler..

Denne gruppen er fjernet fra Firmicutes i nyere studier med alternative markører. Som et resultat ble klassen Mollicutes hevet til kanten av Tenericute.

Familien Erysipelotrichaceae, tidligere klassifisert som Mollicutes, som danner en grampositiv cellevegg, forblir i Firmicutes som en ny klasse kalt Erysipelotrichia, med en enkelt ordre (Erysipelotrichales) som inkluderer en enkelt familie (Erysipelotrichaceae). Nyere analyser bekrefter skillet mellom Basilli og Clostridia klassene.

Klassifisering

Klasse Clostridia

Clostridia-klassen er en fenotypisk, fysiologisk og økologisk mangfoldig polyfyletisk klade. Den inneholder både grampositive og gramnegative bakterier, og de fleste slekter er sporedannende, med unntak som Clostridium.

Clostridia-klassen består av ordrene Clostridiales, Halanaerobiales og Thermoanaerobacterales. Bakterier som hører til ordenen Clostridiales er strenge anaerober, de av ordenen Halanaerobiales er halofile og de av ordenen Thermoanaerobacteriales er termofile.

Noen arter av Clostridia er av stor betydning for industrien, siden de brukes til å produsere løsemidler som det endelige produktet av gjæringsprosessen.. 

Andre produserer giftstoffer, for eksempel Clostridium botulinum, også kjent som BoTox, for å lamme ansiktsmusklene for å redusere rynker i huden.

Erysipelotrichia-klasse

Denne klassen består av bakterier i form av fine tynne, rette eller svakt buede stenger, med en tendens til å danne lange filamenter. De er urørlige, med en grampositiv cellevegg, som ikke produserer endosporer.

De er aerobe, fakultative anaerobe. De er kjemoorganotrofe. De har en gjærende respiratorisk metabolisme. Denne gruppen inkluderer noen arter som er patogene for pattedyr og fugler, inkludert Erysipelothrix rhusiopathiae Y Bulleidia ekstrudert.

Basilliklasse

Bakterier av Basilli-klassen danner generelt en gram-positiv cellevegg. De kan eller ikke danne endosporer. De fleste er aerobe eller mikroaerofile, mens bare noen få er fakultative anaerober. Bacilli-klassen består av ordrene Bacillales og Lactobacillales.

De fleste slekter av ordenen Bacillales danner endosporer, selv om det er unntak. I tillegg har de grampositive celleveggfarging i unge celler. De fleste slekter har menakinon 7 (MK-7).

Langkjedede menakinoner, fra MK-6 til MK-11, er rapportert i familien thermoactinomycetaceae. Menakinoner er også kjent som vitamin Kto

Antall sidekjeder er angitt i det spesielle navnet på hver menakinon (f.eks. Har MK-6 seks molekylære enheter festet til kjernen i molekylet dannet av en kinonring).

Slekten bacillales inkluderer høypatogene bakterier som Bacillus anthracis, forårsaker miltbrann. En annen viktig art er Bacillus subtilis, en av organismer som brukes som modell i forskning for å forstå emner som spenner fra celledifferensiering til jernlagring og DNA-replikasjon.

Bakterier av rekkefølgen Lactobacillales kan være stang- eller kokkalformet, ha grampositiv celleveggfarging, danner ikke endosporer og er fakultative anaerober og er stort sett katalase-negative..

Denne ordren inkluderer gunstige bakterier som Lactobacillus, viktige komponenter i mage-tarmfloraen hos mennesker og andre dyr, og brukt håndverker og industrielt til produksjon av yoghurt og andre fermenterte matvarer.

Gastrointestinal mikrobiota

Den gastrointestinale mikrobiota spiller en viktig rolle i å opprettholde menneskers helse ved å gi energi, næringsstoffer og immunbeskyttelse. Hos friske voksne er det identifisert mer enn 1250 arter av bakterier som hovedsakelig tilhører phyla Bacteroidetes, Firmicutes og Actinobacteria..

Generelt sett anses forholdet Firmicutes / Bacteroidetes av stor betydning i sammensetningen av den menneskelige tarmmikrobioten. Hos overvektige mennesker er det identifisert en høy andel Firmicutes, mens det er rapportert omvendt forhold hos personer med lav vekt.

Sammensetningen av denne mikrobiotaen utvikler seg gjennom hele livet, fra tidlig barndom til alderdom. Dermed øker Firmicutes / Bacteroidetes-forholdet fra fødsel til voksen alder og endres ytterligere med høy alder..

Kosthold har også blitt identifisert som å ha en betydelig effekt på mage-tarm-mikrobiota. Firmicutes / Bacteroidetes-forholdet er høyere hos mennesker med dietter basert på animalsk protein og mettet fett enn hos de med dietter med høyt innhold av grønnsaker og fiber..

Referanser

  1. Bahl, H & Dürre, P. (2000). Clostridia: Bioteknologi og medisinske applikasjoner. Tyskland. Wiley-VCH.
  2. Conlon, M.A. & og Bird. A.R. (2015). Virkningen av kosthold og livsstil på tarmmikrobiota og menneskers helse. Næringsstoffer, 7 (1), 17-44.
  3. Firmicutes. (2018, 30. januar). Wikipedia, The Free Encyclopedia. Høringsdato: 20. september, 27. september 2018 fra es.wikipedia.org
  4. Firmicutes. (2018, 17. september) I Wikipedia, The Free Encyclopedia. Hentet 20. september 2018, fra en.wikipedia.org 20:41
  5. Mariat, D, Firmesse, O., Levenez, F, Guimarăes, VD, Sokol, H, Doré, J, Corthier, G og Furet JP. (2009). Firmicutes / Bacteroidetes-forholdet til den menneskelige mikrobiota endres 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). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology: Volume 3: The Firmicutes. BRUKER.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.