Bacillus og relaterede endospore-dannende bakterier

slægten Bacillus (side 1)
(dette kapitel har 6 sider)
Kris Kenneth Todar, PhD

transmission.M. af Bacillus megaterium.
Gram-positive, aerobe eller fakultative endospore-dannende bakterier

i 1872 anerkendte Ferdinand Cohn, en samtid af Robert Koch, og navngivetbakterien Bacillus subtilis. Organismen ergram-positiv,i stand til vækst i nærvær af ilt og danner enunik type hvilende celle kaldet en endospore.Detorganismen repræsenterede,hvad der skulle blive en stor og forskelligartet slægt af bakterier ved navn Bacillus, i familien Bacillaceae.

Koch påberåbte sig Cohns observationer i sit klassiske arbejde (1876), miltbrandets etiologi baseret på livethistorie af Bacillus anthracis,som gav det første bevis på, at en specifik mikroorganisme kunneforårsage en specifik sygdom.

Robert Koch ‘ originalphotomicrographs af Bacillus anthracis. I 1876 etablerede Kocheved omhyggelig mikroskopi, at bakterien altid var til stede iblodaf dyr, der døde af miltbrand. Han tog en lille mængde blod fraet sådant dyr og injicerede det i en sund mus, som efterfølgendeblevdød og døde. Han var i stand tiloverdække den oprindelige miltbrandorganisme fra den døde mus og demonstrerefor første gang,at en bestemt bakterie er årsagen til en bestemtsygdom.

slægten Bacillusforblev intakt indtil 2004, da den blev opdelt i flere familier oggenera afendospore-dannende bakterier, berettiget på basis af ssRNA analysis.In for at rumme tidligere medlemmer af slægten Bacillus, der er dækket af dette kapitel, er dens titel blevet ændret til “Gram-positiveaerobic eller facultativeendospore-dannende bakterier”.

det samlende kendetegn ved disse bakterier er, at de er Gram-positive, danner Endosporer og vokser i nærvær af O2. Det trivielle navn tildelt demer aerob sporeformere.
disse bakteriers allestedsnærværende og mangfoldighedi naturen, den usædvanlige modstand af deres endosporer til kemiske og fysiske agenser, udviklingscyklussen for endosporedannelse, produktion af antibiotika, toksiciteten af deres sporer og proteinkrystaller for mange insekter og patogenbacillusanthracis har tiltrukket sig løbende interesse for disse bakterier siden og Cohn og Kochs opdagelser i 1870 ‘ erne.

Der er stor mangfoldighed af fysiologi blandt aerobicsporeformerne, ikke overraskende i betragtning af deres nyligt opdagede fylogenetiskmangfoldighed. Dereskollektive træk omfatter nedbrydning af de fleste alle substrater afledt fra plante-og dyrekilder, herunder cellulose, stivelse, pektin,proteiner,agar, kulbrinter og andre; antibiotisk produktion nitrifikation; denitrifikation;nitrogenfiksering;fakultativ lithotrofi; autotrofi; acidophily; alkaliphily;psykrophily;thermophily; og parasitisme. Endospore dannelse, universelt fundet i gruppen, menes at være en strategi for overlevelse ijordmiljø, hvor disse bakterier dominerer. Luftfordeling afdormante sporer forklarer sandsynligvis forekomsten af aerobe sporeformerei de fleste undersøgte levesteder.

Bacillus coagulans.Gramstain. CDC. Gram-positiv eller Gram-negativ? Cellevægsstrukturen afendospore-dannende bakterier er i overensstemmelse med den for Gram-positivebakterier, og ungekulturerplet som forventet. Imidlertid blev mange sporeformere hurtigtomgram-negativnår man går ind i den stationære vækstfase.

klassificering og fylogeni

tidlige forsøg på klassificering af Bacillus arter varbaseretpå to karakteristika: aerob vækst og endospore dannelse. Dette resulterede i at binde sammen mange bakterier, der besidder forskellige slags fysiologi og besætter en række forskellige levesteder. Derfor erheterogeniteti fysiologi, økologi og genetik gjorde det vanskeligt at kategoriserehegenus Bacillus eller at gøre generaliseringer om det.

i Bergeys Manual for systematisk bakteriologi (1.udgave. 1986) varierer G + C-indholdet af kendte arter af Bacillus fra 32 til69%. Denne observation, såvel som DNA-hybridiseringstest, afslørede geneticheterogenitet af slægten. Der var ikke kun variation fra artertil arter, men der var undertiden dybe forskelle i G+Cindhold inden for stammer af en art. For eksempel varierede G + C-indholdet afbacillusmegateriumgruppen fra 36 Til 45%.

i Bergeys Manual for systematisk bakteriologi (2.udgave. 2004), fylogenetiske klassificeringsordninger landede de to mest fremtrædende typer af endosporedannende bakterier, clostridia og baciller, i to forskellige klasser af Firmicutes,Clostridia og baciller. Clostridia inkluderer ordren Clostridiales ogfamilie Clostridiaceae med 11 slægter inklusive Clostridium.Baciller omfatter ordren Bacillales og theFamilyBacillaceae.In denne familie der 37 nye slægter på niveau med Bacillus.Dette forklarer heterogeniteten i G + C-indhold observeret i 1986genusBacillus.

den fylogenetiske tilgang til Bacillus taksonomi har væretudført i vid udstrækning ved analyse af 16S rRNA-molekyler ved oligonukleotidesekventering.Denne teknik afslører naturligvis også fylogenetiske forhold.Overraskende viste bacillus-arter et slægtskab med visse ikke-sporendearter,herunder Enterococcus, Lactobacillus og Streptococcuspå Ordreniveau og Listeriaog stafylokokker påfamilieniveau. Ellers blev nogle tidligere medlemmer af slægten Bacillus samlet i nyfamilier, herunder Acyclobacillaceae,Paenibacillaceae og Planococcaceae, nu på niveaumed Bacillaceae. De fleste afbakterier diskuteret i denne artikel kommer fra en af disse firefamilier. Deres taksonomichierarchy (Bergeys 2004) er Kongerige: bakterier; Phylum: Firmicutes; klasse: baciller; orden: Bacillales; Familie: Acyclobacillaceae (Slægt: Acyclobacillus); familie: Bacillaceae (Slægt: Bacillus, Geobacillus); familie: Paenibacillaceae (Slægt: Paenibacillus, Brevibacillus); familie: Planococcaceae (Slægt: Sporosarcina).

bemærkelsesværdige tidligere medlemmer af slægten Bacillus, der er flyttet tilnye familier og/eller slægter er angivet i nedenstående tabel.

Tabel1. Vigtigtaksonomiske omfordelinger i slægten Bacillus (1986-2004).

chapter continued
Refresh | Next Page