FIRMICUTES: KARAKTERISTIKA, MORFOLOGI OG KLASSIFICERING - BIOLOGI - 2025

Firmicutes er en af ​​de phyler, inden for hvilke bakterier er klassificeret. Denne phylum omfatter tre klasser (Bacilli, Clostridia og Erysipelotrichia), 26 familier og 223 slægter, hvilket udgør den vigtigste bakterielle phylum.

Bakterier klassificeret i dette phylum har en fælles evolutionær historie. De har alle en stiv cellevæg, hvorfra navnet Firmicutes stammer (på latin betyder firmus fast og hudfarve henviser til hud eller cellevæg).

Lactobacillus acidophilus. Af dok. RNDr. Josef Reischig, CSc. (Forfatterens arkiv) via Wikimedia Commons

Alle filumbakterier indeholder muraminsyre i cellevæggen, og nogle indeholder teitoinsyre. De fleste er gram-positive med undtagelse af familierne Veillonellaceae og Syntrophomonadaceae, som er gram-negative.

Firmicutes-bakterier er fænotypisk forskellige og kan være sfæriske, lige, buede celler, spiralformede stænger eller filamenter, med eller uden flagella, med eller uden varmebestandige endosporer.

De kan være aerobe, fakultative eller strenge anaerobe. Nogle er termofile og / eller halofile. Nogle af dem er kemoganotrofer, og andre er anoksiske fotoheterotrofer. De fleste vokser ved neutral pH-værdi, men nogle er acidofile eller alkalifile. De har et DNA-indhold, der generelt er mindre end 50%.

Bakterier klassificeret i phylum Firmicutes udgør en vigtig del af den humane tarmflora sammen med dem, der er klassificeret i phylum Bacteriodetes. Nylige undersøgelser har identificeret, at tarmmikrobiota fra overvægtige mennesker og dyremodeller er forbundet med en større overflod af Firmicutes i forhold til Bacteriodetes.

Generelle karakteristika

fylogeni

Firogenicylenes fylogeni er konstant revideret og genundersøgt med flere og flere data og nye metoder, der gør det muligt at foreslå nye evolutionære hypoteser.

Nylige undersøgelser baseret på analyse af små underenheder af ribosomale RNA-nukleotidsekvenser har genereret en fylogenetisk ramme, i hvilken Firmicutes-phylum består af tre klasser (Basilli, Clostridia og Erysipelotrichia), 26 familier og 223 slægter.

I tidligere klassifikationer indbefattede denne filyl en yderligere klasse kaldet Mollicutes, som adskiller sig fra resten af ​​Firmicutes-bakterier, idet den mangler stive cellevægge, mangler peptidoglycaner eller muraminsyre, er fleksibel og er yderst pleomorfe celler.

Denne gruppe er blevet fjernet fra Firmicutes i nyere studier med alternative markører. Som et resultat blev Mollicutes-klassen hævet til Tenericute-kanten.

Familien Erysipelotrichaceae, der tidligere er klassificeret i Mollicutes, som danner grampositiv cellevæg, forbliver i Firmicutes som en ny klasse kaldet Erysipelotrichia, med en enkelt orden (Erysipelotrichales), der inkluderer en enkelt familie (Erysipelotrichaceae). Nylige analyser bekræfter adskillelsen mellem Basilli og Clostridia klasser.

Klassifikation

Clostridia klasse

Clostridia-klassen er en fænotypisk, fysiologisk og økologisk forskelligartet polyfyletisk clade. Det indeholder både grampositive og gramnegative bakterier, og de fleste slægter er sporedannende, med undtagelser som Clostridium.

Clostridia-klassen er sammensat af ordrer Clostridiales, Halanaerobiales og Thermoanaerobacterales. Bakterier, der hører til ordenen Clostridiales er strenge anaerober, de af ordenen Halanaerobiales er halofile og de af ordenen Thermoanaerobacteriales er termofile.

Nogle arter af Clostridia er af stor betydning for industrien, da de bruges til at producere opløsningsmidler som slutproduktet af gæringsprocessen.

Andre producerer toksiner, såsom Clostridium botulinum, også kendt som BoTox, for at lamme ansigtets muskler for at reducere hudrynker.

Erysipelotrichia klasse

Denne klasse er sammensat af bakterier med form af fine tynde, lige eller let buede stænger med en tendens til at danne lange filamenter. De er bevægelige med en gram-positiv cellevæg, der ikke producerer endosporer.

De er aerobe, fakultative anaerobe. De er kemoorganotrofe. De har en gærende respiratorisk metabolisme. Denne gruppe inkluderer nogle arter, der er patogene for pattedyr og fugle, herunder Erysipelothrix rhusiopathiae og Bulleidia extructa.

Basilli klasse

Basilliklasse-bakterier danner generelt en gram-positiv cellevæg. De kan muligvis ikke danne endosporer. De fleste er aerobe eller mikroaerofile, mens kun nogle er fakultative anaerober. Bacilli-klassen består af ordrene Bacillales og Lactobacillales.

De fleste af slægterne af ordenen Bacillales danner endosporer, selvom der er undtagelser. Desuden har de gram-positiv farvning af cellevæggen i unge celler. De fleste af slægterne har menaquinon 7 (MK-7).

Langkædede menaquinoner fra MK-6 til MK-11 er rapporteret i familien thermoactinomycetaceae. Menaquinoner er også kendt som vitamin K ₂.

Antallet af sidekæder er angivet i det særlige navn på hver menaquinon (f.eks. MK-6 har seks molekylære enheder bundet til kernen i molekylet dannet af en kinonring).

Slægten bacillales inkluderer stærkt patogene bakterier såsom Bacillus anthracis, der forårsager miltbrand. En anden vigtig art er Bacillus subtilis, en af ​​de organismer, der bruges som model i forskning for at forstå emner, der spænder fra celledifferentiering til jernlagring og DNA-replikation.

Bakterier af ordenen Lactobacillales kan være stang- eller kokalkformet, have gram-positiv cellevægfarvning, danner ikke endosporer og er fakultative anaerober og er for det meste katalase-negative.

Denne rækkefølge inkluderer fordelagtige bakterier, såsom Lactobacillus, vigtige komponenter i mave-tarmfloraen hos mennesker og andre dyr, og der anvendes håndværksmæssigt og industrielt til produktion af yoghurt og andre gærede fødevarer.

Gastrointestinal mikrobiota

Den gastrointestinale mikrobiota spiller en vigtig rolle i at bevare menneskers sundhed ved at tilvejebringe energi, næringsstoffer og immunbeskyttelse. Hos raske voksne er der identificeret mere end 1250 arter af bakterier, der hovedsageligt hører til phyla Bacteroidetes, Firmicutes og Actinobacteria.

Generelt betragtes forholdet Firmicutes / Bacteroidetes som af stor betydning i sammensætningen af ​​den humane tarmmikrobiota. Hos overvægtige mennesker er der identificeret en høj andel Firmicutes, mens der er rapporteret omvendt forhold hos dem med lav vægt.

Sammensætningen af ​​denne mikrobiota udvikler sig gennem hele livet, fra tidlig barndom til alderdom. Således øges forholdet Firmicutes / Bacteroidetes fra fødsel til voksen alder og ændres yderligere med fremskreden alder.

Diæt er også blevet identificeret for at have en signifikant effekt på den gastrointestinale mikrobiota. Firmicutes / Bacteroidetes-forholdet er højere hos mennesker med diæter baseret på animalsk protein og mættet fedt end hos dem med diæter med mange grøntsager og fibre.

Referencer

1. Bahl, H & Dürre, P. (2000). Clostridia: Bioteknologi og medicinske applikationer. Tyskland. Wiley-VCH.
2. Conlon, MA & og Bird. AR (2015). Effekten af ​​diæt og livsstil på tarmmikrobiota og menneskers sundhed Næringsstoffer, 7 (1), 17-44.
3. Firmicutes. (2018, 30. januar). Wikipedia, The Free Encyclopedia. Høringsdato: 20:40, 27. september 2018 fra es.wikipedia.org
4. Firmicutes. (2018, 17. september) På Wikipedia, The Free Encyclopedia. Hentet 20:41, 27. september 2018, fra en.wikipedia.org
5. Mariat, D, Firmesse, O., Levenez, F, Guimarăes, VD, Sokol, H, Doré, J, Corthier, G og Furet JP. (2009). Firmicutes / Bacteroidetes-forholdet mellem den humane mikrobiota ændres med alderen. BMC Microbiology, 9: 123.
6. Vos, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, NR, Ludwig, W., Rainey, FA, Schleifer, K.-H., Whitman, W. (2009). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology: Volume 3: The Firmicutes. Anvendelser.