- klasifikácia
- morfológia
- Niektoré špirály a význam pre životné prostredie
- Sú environmentálne spirily lekársky dôležité?
- Referencie
Tieto espirilos , prísne vzaté, sú gramnegatívne baktérie v špirále. Najjednoduchšie možno nájsť vo vodnom prostredí, najmä v stojatých vodách, aj keď sa nachádzajú aj na nezdravých miestach. Pretože na život potrebujú málo kyslíka, hovorí sa, že sú to mikroaerofilné baktérie.
Všeobecne existujú tri hlavné typy bakteriálnych morfológií: morčacie bacily, koky a spirálne baktérie. To však neznamená, že všetky špirálové baktérie sú spirily.
Spirillum. Práca Wolframm Adlassnig. Wikimmedia commons.
Táto časť sa bude v skutočnosti venovať poskytovaniu informácií o málo známych spirilách (prísne vzaté) tohto bakteriálneho rodu. Predstavíme aj trochu lepšie známych, ktoré patria do žánrov so zloženým názvom.
Z klasifikačného hľadiska, hoci existuje veľa baktérií so špirálovitou morfológiou, jedinými spirálmi sú tie, ktoré patria do rodu Spirillum alebo do iných rodov, ktorých meno používa príponu - spirillum. To znamená, že ďalšou špirálovitou baktériou, ktorá však nie je špirálou a ktorá tu nebude pokrytá, je Helicobacter pylori.
Spirilos by sa nemal zamieňať so spirochetami. Aj keď môžu vykazovať morfologické podobnosti, patria k rôznym druhom baktérií. Spirochéty zahŕňajú ľudské patogénne baktérie, ako je Treponema pallidum, pôvodca syfilis.
klasifikácia
Spirály nie sú prirodzenou skupinou, ktorá slúži ako základ pre racionálnu klasifikáciu baktérií. Skôr odkazujú na formu, ktorá už dlho fascinuje mikrobiológov.
Mnoho rôznych baktérií rôznych fylogenetických rezov má tvar špirály (voľný zmysel). Tu budeme hovoriť len o tých, ktoré sa podľa nomenklatúry a samozrejme podľa formy nazývajú špirálou v užšom slova zmysle. Vyzerajú ako vývrtky a ďalšie baktérie, ktoré vyzerajú ako oni, ale nie sú rovnaké, sú špirálové.
V rámci rodu najjednoduchšej spirilly Spirillum boli uznané najmenej štyri druhy: S. winogradskyi, S. volutans, S. pleomorphum a S. kriegii.
Čakajú na potvrdenie iní kandidáti, zvyčajne izolovaní zo vzoriek životného prostredia. Predpokladá sa, že niektoré z nich sa používajú ako stimulátory rastu rastlín a pri detoxikácii pôdy kontaminovanej železom.
Baktérie rodu patria do rodiny Spirillaceae a je to jediný rod, ktorý tvorí túto rodinu. Spirily v tejto skupine sú betaproteobaktérie.
Ďalšími proteobaktériami, ktoré zahŕňajú spirily, sú tie, ktoré patria do čeľade Rhodospirillaceae. V tejto rodine nájdeme nesírne fialové baktérie. Táto skupina alphaproteobaktérií zahŕňa magnetobaktérie rodu Magnetospirillum. Do tejto skupiny patria aj baktérie rodu Azospirillum, ktoré viažu dusík.
Nakoniec treba pripomenúť, že existujú ďalšie baktérie s helikálnou morfológiou - ale že z biologického hľadiska to nie sú špirály. Napríklad spirochéty dokonca patria do iného kmeňa (Spirochaetes) ako spirilli (Proteobacteria).
Aj keď sú to aj proteobaktérie (nie alfa, ani beta), tie z rodu Helicobacter sú špirálové baktérie z rodiny Helicobacteraceae.
morfológia
Špirály patria medzi najväčšie známe baktérie. Sú pretiahnuté a vďaka špirálovitej morfologickej štruktúre vykazujú špirálovitý tvar.
Mnoho z týchto baktérií má tiež sadu bičíkov na oboch koncoch. Vďaka nim môžu tieto baktérie zažiť rotačný pohyb a pohybovať sa vysokou rýchlosťou.
Môžu dosiahnuť dĺžku 60 mikrónov a premenlivý priemer medzi 1,4 a 1,7 mikrónov. Každá špirálová zákruta, akoby išlo o pohyb skrutky, môže obsahovať naraz 1 až 5 zákrut.
Tvar špirály je geneticky určený a v mnohých prípadoch závisí od prejavu jedného génu. V prípade mnohých špirálových baktérií s patogénnym životným štýlom je špirálový tvar kritický pre virulenciu a patogenitu.
Zdá sa, že strata tvaru u strnulých špirál a iných pacientov s podobným tvarom neovplyvňuje schopnosť prežiť a prispôsobiť sa.
Niektoré špirály a význam pre životné prostredie
Magnetospirilli, podobne ako tie, ktoré patria do rodu Magnetospirillum, majú zvláštnosť, ktorú zdieľajú s niekoľkými ďalšími gramnegatívnymi: sú magnetotaktické.
To znamená, že sa môžu orientovať v magnetickom poli: pasívne sa vyrovnávajú a aktívne plávajú pozdĺž magnetického poľa. Táto orientácia sa dosiahne prítomnosťou intracelulárnej štruktúry nazývanej magnetozóm.
Tento typ baktérií a ich magnetozómov predstavuje nenahraditeľný prírodný nanomateriál na generovanie viacerých aplikácií v priemysle, vede a technike.
Existujú aj ďalšie špirály, napríklad rody Rhodospirillum a Azospirillum, ktoré podporujú rast rastlín alebo zasahujú do fixácie atmosférického dusíka.
Sú nepochybne biologickým kľúčom pri cyklovaní tohto základného prvku planéty. Baktérie tohto rodu tiež udeľujú toleranciu alebo odolnosť voči biotickému alebo abiotickému stresu.
Sú environmentálne spirily lekársky dôležité?
Aspoň jeden druh Spirillum môže infikovať človeka kontaktom s fyziologickými zvyškami hlodavcov, ktoré nesú baktérie. Môže spôsobiť ochorenie známe ako horúčka z hryzených potkanov. Liečba zvyčajne zahŕňa použitie beta-laktámových antibiotík.
Ako už bolo spomenuté, dôležité patogény sú aj iné nespirálne baktérie. V rododospirillae sme však zistili, že o niektorých rodoch rodu Rhodospirillaceae sa uvádza, že zahŕňajú baktérie, ktoré sú oportúnnymi patogénmi u ľudí.
To znamená, že to nie sú prísne patogény, ktorých spôsob života vyžaduje parazitizáciu iných živých bytostí. Za určitých okolností však môžu tak urobiť a spôsobiť ochorenie. Všeobecne tieto okolnosti zahŕňajú depresiu imunitného systému postihnutej osoby.
Referencie
- Fukami, J., Cerezini, P., Hungria, M. / (2018) Azospirillum: výhody, ktoré idú ďaleko za biologickú fixáciu dusíka. AMB Express, 8:73.
- Krieg, NR, Hylemon, PB (1971) Taxonómia chemoheterotropnej spirilly. Ročný prehľad mikrobiológie, 30: 303-325.
- Lee, A. (1991) Špirálové organizmy: o čo ide? Mikrobiologický úvod do Helicobacter pylori. Scandinavian Journal of Gastroenterology Supplement, 187: 9-22.
- Mathuriya, AS (2016) Magnetotaktické baktérie: nanodrivery budúcnosti. Critical Reviews in Biotechnology, 36: 788-802.
- Ojukwu, IC, Christy, C. (2002) Horúčka uhryznutia u detí: kazuistika a prehľad. Scandinavian Journal of Infectious Diseases, 34: 474-477.
- Vargas, G., Cypriano, J., Correa, T., Leão, P., Bazylinski, DA, Abreu, F. (2018) Aplikácie magnetotaktických baktérií, magnetozómov a kryštálov magnetozómu v biotechnológii a nanotechnológii: Mini-Review. Molecules, 23. doi: 10,3390 / molekuly23102438.