Bacillus

Bacillus sjangerbakterier illustrasjon

Hva er Bacillus?

Bacillus Det er en slekt av bakterier fra divisjonen Firmicutes som er preget av å være sporer formatorer under aerobe forhold. De har en stokkform og er generelt gram -positive (selv om noen er gramvariabler), med kolonier som har organismer som er farget rosa og andre som er farget lilla.

I disse tilfellene har forskere funnet ut at antall organismer som reagerer etter hvert som Gram -negativer øker med kolonien.

Bakterier av denne sjangeren kan være streng eller valgfri anaerob aerobisk. De fleste er mobile på grunn av tilstedeværelsen av Scourges, men det er også ikke -mobile representanter. De kan være praktisk talt i ethvert miljø på jorden, inkludert ekstreme miljøer, fra store høyder til havbunnen.

Noen arter er av medisinsk interesse, da de kan forårsake sykdommer som miltbrann (Bacillus anthracis) eller matoverførte sykdommer (Bacillus cereus). Andre brukes til å skaffe antibiotika, enzymer, for eksempel probiotika eller i gjæring og landbruksprosesser.

Kjønnsegenskaper Bacillus

Bacillus subtilis dyrking. Tatt og redigert fra: en tvil [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)].

Endospores produksjon

Hovedkarakteristikken som definerer kjønn er evnen til å produsere endosporer under aerobe forhold. Disse sporer er preget av å kunne motstå høye temperaturer, uttørking, til virkning av desinfeksjonsmidler og til og med stråling.

Cellulær vegg

Celleveggen dannes av flere lag med tverrbundne peptidoglys mellom dem som danner et sterkt stillas som opprettholder celleformen og som inneholder teikoiske og lipoteiske syrer.

Morfologi

De har en stokk, rett eller svakt buet og kan finnes individuelt, i par og noen ganger i kjeder. De aller fleste av dem er mobile på grunn av tilstedeværelsen av peritrisk flagella, det vil si at de er projisert i alle retninger. derimot, Bacillus anthracis Det mangler svindel.

Gram positivt

De fleste bakterier av denne sjangeren er positive, men noen er gramvariabler, det vil si at de kan farge rosa eller lilla. Dette er fordi peptidoglykanen lå.

Utholdenhet

De er allestedsnærværende og veldig resistente organismer, med arter som er i stand til å motstå veldig høye (termofile) eller veldig lave (psykrofile) temperaturer, det er også arter som tåler veldig sure eller veldig alkaliske miljøer for andre arter.

Noen arter er strenge aerobe, og er ikke i stand til å overleve under angstforne, mens andre arter er valgfrie.

Sjanger morfologi Bacillus

Bakteriene i sjangeren Bacillus De kan formes som en stang, rett eller litt buet, vanligvis av rund ende, selv om noen celler er blitt beskrevet som firkantet (for eksempel Bacillus cereus).

Cellene har en diameter som varierer fra 0.4 til 1.8 mikron og en lengde på 0.9 til 10.0 mikron. Dimensjonene til cellene i hver art og i hver stamme har vanligvis liten variasjon.

Cellene forekommer individuelt og i par, noen i kjeder og noen ganger i lange filamenter. Avhengig av arten, belastnings- og dyrkingsforholdene, kan datterceller skilles ut.

På denne måten ser avlingen ut til å være sammensatt av individuelle celler og cellepar i divisjon når de blir observert ved fasekontrastmikroskopi. I andre tilfeller kan datterceller forbli knyttet til hverandre, så cellekjeder blir sett.

Sporens morfologi er en taksonomisk egenskap, selv når det kan være en viss variasjon i private stammer. De vanligste sporer har en ellipsoidal eller oval form, men formene varierer fra sylindrisk til ellipsoidale, sfæriske eller uregelmessige former som husker en nyre eller en banan.

Taksonomi og klassifisering

Taksonomisk kjønn Bacillus Det ligger på Phylum Firmicute, Bacilli Class, Bacillal Order, Bacillacea Family. Denne sjangeren ble brukt av Christian Gottfried Ehrenberg i 1835 for å gruppere bakterier i form av en stokkform.

Deretter omdefinerte Ferdinand Cohn, i 1872, gruppen som spordannende bakterier, varmebestandige, gram-positive og aerobe eller valgfrie anaerobier. Den typen sjangertype er Bacillus subtilis.

Forskerne bestemte i 1991 at kjønn Bacillus, Som behandlet til dags dato var det polyfiletisk. Derfor gjorde de en omorganisering av gruppen Bacillus Sensu Lato, hvorfra fem nye sjangre ble trukket ut.

Kan tjene deg: Photoautotrophs: Kjennetegn og eksempler

Sjangeren er delt inn i to grupper, på den ene siden gruppen av B. Subtilis og beslektede arter, mens på den andre er gruppen av B. Cereus. De første gruppene grupper organismer med mindre enn 1 μm i diameter, ikke -svulst sporangio og ellipsoidale sporer.

Den andre gruppen inneholder i mellomtiden arter på mer enn 1 μm i diameter, med en ikke -swollen sporangio og elpsoidale sporer.

Hvor er sjangeren Bacillus?

Bakteriene i sjangeren Bacillus De har blitt isolert mest på bakken, vann, mat og kliniske prøver. Men de har også blitt funnet i de mest uvanlige miljøene, som i oseaniske sedimenter til tusenvis av meter under havoverflaten og i stratosfæriske luftprøver, i syre geotermiske bassenger, i sterkt alkalisk grunnvann og i terminale hypersaline innsjøer.

Andre er blitt oppdaget i nisjer skapt av mennesker, fra meksikanske graver og forverrede romerske veggmalerier, til rene rom i romfartssamlingsanlegg.

Planter er også en rik kilde til nye arter av Bacillus, Noen Endey og andre assosiert med rhizosphere.

Reproduksjon

Bakteriene i sjangeren Bacillus De har to former for aseksuell reproduksjon: binær og sporulering fisjon.

Binær fisjon

Binær fisjon er en type reproduksjon som oppstår når bakteriene er i et gunstig miljø for sin utvikling og tillater eksponentiell vekst. Binær fisjon innebærer en mitotisk divis som resulterer i to identiske datterceller.

Sporulering av reproduksjon

Denne andre typen er også kjent av Spore -formasjon. Det ser ut når det er en slags stress i kolonien. Under sporuleringen oppstår en asymmetrisk celledeling, noe som resulterer i dannelse av en større celle (stamcelle) og en mindre (Presorants).

Presoraen er inkludert av stamcellen og dekket med flere beskyttende lag, som genererer vanntap og tillater modenhet. Etter dette skjer lysisen av stamcellen og frigjøringen av Endospore, som kan forbli i sovesal til de gunstige forholdene.

Denne endosporaen, som allerede indikert før, er motstandsdyktig mot ekstreme temperaturer, mot uttørking, til virkning av vaskemidler og stråling, og er den viktigste årsaken til motstanden til disse bakteriene og deres evne til å kolonisere ethvert miljø.

Ernæring

De fleste kjønnsbakterier Bacillus De lever på jorda og ernæringen deres er saprofytttype, det vil si at de lever av nedbrytning av organisk materiale.

Andre arter integrerer bakteriefloraen til dyr. I disse tilfellene etablerer de et symbiotisk forhold der de drar nytte av matvarer som er inntatt av verten og produserer enzymer som hjelper til med fordøyelsen av disse matvarene.

Til slutt kan noen arter fungere som opportunistiske parasitter, og fôrer direkte fra verten.

Sykdommer

De fleste arter av Bacillus De er ikke patogene og har sjelden vært assosiert med sykdommer hos mennesker eller andre dyr. Antrax er den mest kjente tilstanden forårsaket av denne typen bakterier, selv om matforgiftning og opportunistiske infeksjoner forårsaket av Bacillus cereus

Anthrax eller Carbunco

Denne sykdommen er svært smittsom og er forårsaket av bakterier Bacillus anthracis. Det kan påvirke forskjellige deler av kroppen og dens patogenisitet avhenger av det berørte vevet, infeksjonsformen og tiden det tar fra infeksjon til behandlingen begynner.

Bacillus Anthracis dyrking, stamme samlet i Kaimedo, Tokyo, Japan Place of the Bioterrorism -hendelsen i 1993. Tatt og redigert fra: Centers for Disease Control, United States [Public Domain].

Den mest aggressive formen for sykdommen er lungebrand, som har høy dødelighet. Du kan også angripe huden (kutan miltbrann) eller fordøyelsessystemet. Carbunco kan angripe ethvert varmt bloddyr, inkludert mennesket.

Likene til døde dyr på grunn av sykdommen, samt land forurenset av avføring, eller blod av infiserte dyr utgjør reservoarer av sykdommen.

Kan tjene deg: Necator Americanus

Stekt ris syndrom

Det er et hematisk syndrom som hovedsakelig vises på grunn av forbruket av dårlig manipulert ris, selv om det også kan oppstå på grunn av forbruk av meieri og annen mat. Årsaksmidlet er bakterier Bacillus cereus.

Dette syndromet er preget av tilstedeværelsen av kvalme og oppkast, som vises 1 til 5 timer etter inntak av forurenset mat. Magekramper kan også forekomme, men diaré er ikke hyppig.

Det er en selvbegrenset sykdom som har en varighet generelt ikke over 48 timer, der det er viktig.

Endoftalmitis

Endoftalmitt er en øyeinfeksjon på grunn av forskjellige patogene organismer. Den inflammatoriske responsen til det infiserte organet kan forårsake traumer i samme øye.

Ulike arter av bakterier er relatert til denne plagen, en av de mest relevante er Bacillus cereus, hvis infeksjoner forårsaker reservert prognoseskader.

Behandlingen av sykdommen består i å forsørge pasienten for clindamycin eller vancomycin, anbefales også dexamethason. Noen ganger kan sykdommen kompromittere synet. I disse tilfellene anbefales kirurgisk ekstraksjon av glasshumor.

Andre sykdommer

Bakteriene i sjangeren Bacillus De er relatert til forskjellige sykdommer som hovedsakelig påvirker mennesker med det engasjerte immunforsvaret. Blant disse sykdommene kan endokarditt, bakteremi, kutane infeksjoner og muskuloskeletter nevnes, så vel som keratitt.

Arten Bacillus megaterium, En av de største artene av bakterier som finnes kan forårsake hjerne abscesser.

Bacillus Megatierium. Tatt og redigert fra: Alexastely [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)].

Bruk/applikasjoner

Probiotika

I følge Verdens helseorganisasjon er probiotika levende mikroorganismer som forårsaker gunstige effekter på helsen til mennesker eller dyr som konsumerer dem i tilstrekkelige mengder i kostholdet.

Noen arter av Bacillus De har bruk som probiotika, inkludert B. Koagulans. Blant fordelene som inntaket av denne bakterien gir, har forskerne antydet at det er lindrer symptomene på irritabelt tarmsyndrom. Det lindrer også symptomene på revmatoid artritt og flatulens.

Et annet medlem av sjangeren som har brukt som probiotikum er B. Subtilis. Blant fordelene med denne organismen som probiotikum er lindring av tarmbetennelser og urogenitale infeksjoner og stopper diaré.

Sporene til denne bakterien virker i mellomtiden mot oksidativt stress på grunn av keratinocyites.

Biologisk kontroller

Bakteriene i sjangeren Bacillus De produserer en rekke stoffer med antibiotiske egenskaper som hemmer veksten av fytopatogene organismer, for eksempel ikke -ribosomale sykliske lipopeptider og Δ endotoksiner. De bruker det også i den farmakologiske industrien for å oppnå antibiotika mot mennesker patogener.

Omtrent 75% av de bioplagiske midlene som markedsføres over hele verden produseres basert på Bacillus thuringiensis. Andre arter, for eksempel B. Subtilis, f. Pumilus og B. Amyloliquefaciens De er også kommersielt ansatt, hovedsakelig for utdyping av soppmiddel.

Andre bruksområder

Bransjen bruker også kjønnsbakterier Bacillus Å få kommersielle enzymer og for utdyping av vaskemidler. I tillegg er de blant de mest brukte mikroorganismer i studier av mikrobiologi, molekylærbiologi eller genteknologi, blant andre.

Livssyklus av kjønnsarter Bacillus

Under tilstrekkelige ernæringsbetingelser, temperatur, pH, atmosfærisk sammensetning, blant andre, Bacillus De vokser og er delt av binær fisjon, en aseksuell reproduksjonsform som består av duplisering av DNA, etterfulgt av cytoplasma -inndelingen av en divisor septum som krysser midten av cellen, og gir opphav til to datterceller.

Ugunstige forhold

Men når miljøforholdene er uønskede, genererer vegetative celler endosporer, som er cellulære strukturer som ikke inneholder ATP og har ekstremt latente metabolismer, noe som gir motstand.

Endosporer dannes på slutten av den eksponentielle vekstfasen. Mange andre faktorer er kjent som påvirker dannelsen av endosporer, for eksempel veksttemperatur, miljøph, lufting, tilstedeværelse av visse mineraler og karbonkilder, nitrogen og fosfor og deres konsentrasjoner. En annen innflytelse er befolkningstetthet.

Kan tjene deg: Streptococcus sanguinis

Latente sporer-vegetative celler

Konvertering av latente sporer til vegetative celler innebærer tre trinn: aktivering, spiring og ytre vekst. Inaktivitet brytes med endringer som er gunstige i temperatur eller av aldrende celler.

Imidlertid krever mange arter ikke slik aktivering. Når sporet forlater latens, hvis sporen finner passende miljøforhold, utløses spiring, gjennom tap av bryting, rask hydrolysering av barken og nedbrytningen av små oppløselige syreproteiner som gir opp motstand mot midler kjemikalier og stråling.

Protoplasten av sporer sporer synlig sveller på grunn av innsamling av vann, biosyntese gjenopptas, og en ny vegetativ celle dukker opp fra rotamsporlaget som gir opphav til en ny periode med vegetativ reproduksjon.

Eksempler på arter av slekten Bacillus

Bacillus cereus

Bacillus cereus

Denne arten er en positiv grambakterie som ofte finnes i jordsmonn, vann og mat i alle tempererte områder av verden. Det er en valgfri anaerobe arter som kan bevege seg gjennom peritrisk flagella.

Denne bakterien er en av de viktigste ansvarlige for mat som overføres av mat, noen ganger etisk syndrom eller giftig infeksjonssyndrom. Bacillus cereus Det kan også forårsake forskjellige ikke -gastrointestinale sykdommer, for eksempel endokarditt, bakteremi, endoftalmitt eller kronisk hudinfeksjoner blant andre.

Fordi den har veldig motstandsdyktige endosporer, oppnås ikke eliminasjonen med matlaging, den eliminerer ikke frysing, men sistnevnte stopper veksten, så det anbefales å bruke temperaturer under 6 ° C hvis maten vil bli lagret i lange perioder med tid.

Bacillus anthracis

Bacillus anthracis

Det er en slags slekt som er preget av å være ubevegelig av fravær av lades, i motsetning til hva som skjer med resten av representantene for slekten. Det er et positivt gram og valgfritt anaerob.

Denne bakterien er ansvarlig for Carbuncus, og dens patogenisitet avhenger av to virulensfaktorer, et kapselpolypeptid kalt stoff P og et proteineksotoksin kalt faktor B.

Det er mange stammer av denne bakterien, hvis virulens varierer mellom dem. De mest virulente stammene har blitt brukt som biologiske våpen.

Bacillus subtilis

Bacillus subtilis

Positive grambakterier og positiv katalase som lever på bakken. Den har avrundede kanter og en størrelse på 2-3 mikron lang med 1 mic. Denne bakterien er nesten utelukkende aerob, men kan overleve i angstmiljøer.

Det anses som trygt for mennesket, men det er isolerte tilfeller av inntak av mat forurenset med denne arten. I disse tilfellene ligner symptomene på forgiftning av forgiftning ved Bacillus cereus.

Det er en av de mest studerte bakterieartene, og forskerne anser det som den gram positive versjonen av Escherichia coli. Det regnes også som en modellorganisme for laboratorieundersøkelser, spesielt i genetiske manipulasjonsstudier.

Bacillus subtilis Det produserer bactricin, et bakteriedrepende antibiotika som er effektivt i behandling mot positive positive bakterier, for eksempel Staphilococcus aureus. Den produserer også bioaktive forbindelser med soppdrepende aktivitet og stoffer som brukes til utdyping av vaskemidler.

Bacillus thuringiensis

Bacillus thuringiensis

Positiv gram bacillo som lever på bakken, planter overflater og i tarmen til larvene til forskjellige arter av sommerfugler og møll. Det er karakterisert fordi de under sporulasjonsprosessen produserer proteinkrystaller som har insektmiddelegenskaper.

Takk til disse krystallene, kjent som Δ endotoksiner, sporer av Bacillus thuringensis og proteinkrystaller har brukt som biopesticider i mer enn 100 år.

Forskere har introdusert den genetiske informasjonen til denne planten, gjennom genteknologi, til forskjellige plantearter, for eksempel potet, bomull eller mais, slik at planter produserer stoffer med insektdrepende egenskaper.

Referanser

1. OG.W. Nester, c.OG. Roberts, n.N. Pearshall & B.J. McCarthy (1978). Mikrobiologi. 2. utgave. Holt, Rinehart & Winston.
2. S. Hogg (2005). Essential Microbiology. John Wiley & Sons, Ltd.
3. C. Lira. Bacillus cereus: Kjennetegn, morfologi, habitat, infeksjonssymptomer, behandling. Hentet fra: Lifer.com.
4. B. López. Bacillus subtilis: egenskaper, morfologi, sykdommer. Hentet fra: Lifer.com.
5. D. Fritz (2004). Taksonomi av slekten Bacillus og relatert genererer: Den aerobe endosporedannende bakterier. Phytopatoly
6. P.C.B. Turnbull (1996). Kapittel 15. Bacillus. I: Baron S, redaktør. Mikrobiologi medisinsk. 4. utgave. Galveston (TX): University of Texas Medical Bran Galveston.
7. Bacillus. I Wikipedia. Innhentet fra.Wikipedia.org