- Všeobecné charakteristiky
- fylogenetický
- klasifikácia
- Trieda Clostridia
- Trieda Erysipelotrichia
- Trieda Basilli
- Gastrointestinálna mikrobiota
- Referencie
Firmicutes je jednou z fyly, v ktorej sú baktérie klasifikované. Tento kmeň obsahuje tri triedy (Bacilli, Clostridia a Erysipelotrichia), 26 rodín a 223 rodov, čo predstavuje hlavný bakteriálny kmeň.
Baktérie klasifikované v tomto kmene majú spoločnú evolučnú históriu. Všetci majú pevnú bunkovú stenu, z ktorej pochádza názov Firmicutes (v latinskom firmuse znamená, že pevnosť a pleť sa vzťahuje na kožu alebo bunkovú stenu).
Lactobacillus acidophilus. Autor: RNDr. Josef Reischig, CSc. (Archív autora), prostredníctvom Wikimedia Commons
Všetky baktérie kmeňa obsahujú kyselinu bunkovú v bunkovej stene a niektoré obsahujú kyselinu teitovú. Väčšina z nich je grampozitívna s výnimkou rodín Veillonellaceae a Syntrophomonadaceae, ktoré sú gramnegatívne.
Baktérie mikroorganizmov sú fenotypovo rozmanité a môžu byť sférické, rovné, zakrivené bunky, špirálové tyčinky alebo vlákna, s bičíkom alebo bez bičíkov, s endoporami odolnými voči teplu alebo bez nich.
Môžu byť aeróbne, fakultatívne alebo prísne anaeróbne. Niektoré sú termofilné a / alebo halofilné. Niektoré z nich sú chemoganotropné a iné anoxické fotoheterotropné. Väčšina rastie v neutrálnom pH, ale niektoré sú acidofilné alebo alkifilné. Majú obsah DNA, ktorý je všeobecne nižší ako 50%.
Baktérie zatriedené do kmeňa Firmicutes tvoria dôležitú súčasť črevnej flóry človeka spolu s baktériami zatriedenými do kmeňa Bacteriodetes. Nedávne štúdie zistili, že črevná mikrobiotika obéznych ľudí a zvieracích modelov je spojená s väčším množstvom Firmicutes v porovnaní s Bacteriodetes.
Všeobecné charakteristiky
fylogenetický
Fylogénia firiem sa neustále reviduje a skúma a zahŕňa stále viac údajov a nové metódy, ktoré umožňujú navrhovať nové vývojové hypotézy.
Posledné štúdie založené na analýze malých podjednotiek ribozomálnych RNA nukleotidových sekvencií vytvorili fylogenetický rámec, v ktorom sa Firmicutes phylum skladá z troch tried (Basilli, Clostridia a Erysipelotrichia), 26 rodín a 223 rodov.
V predchádzajúcich klasifikáciách tento kmeň zahŕňal ďalšiu triedu s názvom Mollicutes, ktorá sa líši od zvyšku baktérií Firmicutes v tom, že mu chýba tuhá bunková stena, chýba mu peptidoglykán alebo kyselina muramová, je flexibilná a je vysoko pleomorfná.
Táto skupina bola odstránená zo Firmicutes v novších štúdiách s alternatívnymi markermi. V dôsledku toho bola trieda Mollicutes povýšená na okraj Tenericute.
Rodina Erysipelotrichaceae, predtým klasifikovaná ako Mollicutes, ktorá tvorí grampozitívnu bunkovú stenu, zostáva v Firmicutes ako nová trieda s názvom Erysipelotrichia, s jediným rádom (Erysipelotrichales), ktorý zahŕňa jednu rodinu (Erysipelotrichaceae). Posledné analýzy potvrdzujú oddelenie medzi triedami Basilli a Clostridia.
klasifikácia
Trieda Clostridia
Trieda Clostridia je fenotypovo, fyziologicky a ekologicky rozmanitá polyfyletická kladu. Obsahuje grampozitívne aj gramnegatívne baktérie a väčšina rodov vytvára spóry, s výnimkou Clostridium.
Trieda Clostridia sa skladá z rád Clostridiales, Halanaerobiales a Thermoanaerobacterales. Baktérie, ktoré patria do radu Clostridiales, sú prísne anaeróbne, baktérie z radu Halanaerobiales sú halofilné a baktérie z radu Thermoanaerobacteriales sú teplomilné.
Niektoré druhy klostrídií majú veľký význam pre priemysel, pretože sa používajú na výrobu rozpúšťadiel ako konečný produkt procesu fermentácie.
Iné produkujú toxíny, ako napríklad Clostridium botulinum, známe tiež ako BoTox, ktoré paralyzujú svaly na tvári a znižujú vrásky pokožky.
Trieda Erysipelotrichia
Táto trieda sa skladá z baktérií tvaru jemných tenkých, rovných alebo mierne zakrivených tyčiniek, ktoré majú tendenciu vytvárať dlhé vlákna. Sú imobilné a majú grampozitívnu bunkovú stenu, ktoré neprodukujú endospory.
Sú aeróbni, fakultatívni anaeróbni. Sú chemoorganotropné. Majú fermentačný respiračný metabolizmus. Táto skupina zahŕňa niektoré druhy, ktoré sú patogénne pre cicavce a vtáky, vrátane Erysipelothrix rhusiopathiae a Bulleidia extructa.
Trieda Basilli
Baktérie triedy Basilli všeobecne tvoria grampozitívnu bunkovú stenu. Môžu alebo nemusia vytvárať endospory. Väčšina z nich je aeróbna alebo mikroaerofilná, zatiaľ čo iba niektoré sú fakultatívne anaeróbne. Trieda Bacilli sa skladá z rádov Bacillales a Lactobacillales.
Väčšina rodov rádu Bacillales tvorí endospory, aj keď existujú výnimky. Ďalej majú grampozitívne zafarbenie bunkovej steny u mladých buniek. Väčšina rodov obsahuje menachinón 7 (MK-7).
Menachinóny s dlhým reťazcom, od MK-6 po MK-11, boli hlásené v rodine termoaktinomycetaceae. Menachinón sú tiež známe ako vitamín K 2 .
Počet bočných reťazcov je uvedený v konkrétnom názve každého menachinónu (napr. MK-6 má šesť molekulárnych jednotiek pripojených k jadru molekuly tvorenej chinónovým kruhom).
Medzi rodu Bacillales patria vysoko patogénne baktérie, ako je Bacillus anthracis, ktoré spôsobujú antrax. Ďalším dôležitým druhom je Bacillus subtilis, jeden z organizmov používaných ako model vo výskume na pochopenie tém, od bunkovej diferenciácie po ukladanie železa a replikáciu DNA.
Baktérie rádu Lactobacillales môžu byť v tvare tyčinky alebo koky, môžu mať grampozitívne zafarbenie bunkovej steny, netvoria endospory a sú fakultatívnymi anaeróbmi a väčšinou sú katalázovo negatívne.
Táto objednávka zahŕňa prospešné baktérie, ako je Lactobacillus, dôležité zložky gastrointestinálnej flóry u ľudí a iných zvierat, a používané remeselne a priemyselne na výrobu jogurtov a iných fermentovaných potravín.
Gastrointestinálna mikrobiota
Gastrointestinálna mikrobiotika hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní zdravia ľudí poskytovaním energie, živín a imunitnej ochrany. U zdravých dospelých bolo identifikovaných viac ako 1250 druhov baktérií, najmä patriacich k fylo Bacteroidetes, Firmicutes a Actinobacteria.
Vo všeobecnosti sa vzťah Firmicutes / Bacteroidetes považuje za veľmi dôležitý v zložení ľudskej črevnej mikrobioty. U obéznych ľudí bol identifikovaný vysoký podiel firiem, zatiaľ čo u osôb s nízkou hmotnosťou bol zaznamenaný nepriamy vzťah.
Zloženie tejto mikrobioty sa vyvíja v priebehu života, od raného detstva do staroby. Pomer Firmicutes / Bacteroidetes sa teda zvyšuje od narodenia do dospelosti a ďalej sa mení s pokročilým vekom.
Bolo zistené, že strava má významný vplyv na gastrointestinálnu mikrobiotu. Pomer Firmicutes / Bacteroidetes je vyšší u ľudí s diétou založenou na živočíšnych bielkovinách a nasýtenom tuku ako u ľudí s diétou s vysokým obsahom zeleniny a vlákniny.
Referencie
- Bahl, H & Dürre, P. (2000). Clostridia: Biotechnology & Medical Applications. Germany. Wiley-VCH.
- Conlon, MA & a Bird. AR (2015). Vplyv stravovania a životného štýlu na črevnú mikrobiotiku a ľudské zdravie. Živiny, 7 (1), 17-44.
- Firmicutes. (2018, 30. januára). Wikipedia, slobodná encyklopédia. Dátum konzultácie: 20:40, 27. september 2018 zo stránok es.wikipedia.org
- Firmicutes. (2018, 17. september) V Wikipédii, Encyklopédia zadarmo. Získané 20:41, 27. september 2018, z en.wikipedia.org
- Mariat, D, Firmesse, O., Levenez, F, Guimarăes, VD, Sokol, H, Doré, J, Corthier, G a Furet JP. (2009). Pomer Firmicutes / Bacteroidetes v ľudskej mikrobiote sa mení s vekom. BMC Microbiology, 9 : 123.
- Vos, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, NR, Ludwig, W., Rainey, FA, Schleifer, K.-H., Whitman, W. (2009). Bergeyova príručka o systematickej bakteriológii: Zväzok 3: Firmicutes. Účely.