Bacillus e relative endospora di formazione batteri

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Il Genere Bacillus (pagina 1)
(Questo capitolo ha 6 pagine)
© Kenneth Todar, Dottorato di ricerca

TransmissionE.M. di Bacillus megaterium.
Batteri gram-positivi, aerobici o facoltativi che formano endospore

Nel 1872, Ferdinand Cohn, contemporaneo di Robert Koch, riconobbe e chiamò il batterio Bacillus subtilis. L’organismo ègram-positivo, capace di crescita in presenza di ossigeno e forma un tipo unico di cellula a riposo chiamato endospore.Il corpo rappresentava quello che sarebbe diventato un grande e diversificato genere di batteri chiamato Bacillus,nella famiglia Bacillaceae.

Koch si basava sulle osservazioni di Cohn nel suo lavoro classico (1876), L’eziologia dell’antrace basata sulla vitastoria del Bacillus anthracis,che ha fornito la prima prova che un microrganismo specifico potrebbecausare una malattia specifica.

Robert Koch’originalphotomicrographs of Bacillus anthracis. Nel 1876, Koch stabilì con un’attenta microscopia che il batterio era sempre presente nel sangue degli animali morti di antrace. Prese una piccola quantità di sangue daun animale simile e lo iniettò in un topo sano, che in seguito uscì e morì. È stato in grado di recuperare l’organismo originale di antrace dal topo morto,dimostrando per la prima volta che un batterio specifico è la causa di una malattia specifica.

Il genere Bacillusremained intatto fino al 2004, quando è stato suddiviso in diverse famiglie andgenera ofendospore di formazione batteri, giustificabile sulla base di ssRNA analisi.In ordine toaccommodate ex membri del genere Bacillus coperta in thischapter, itstitle è stato cambiato in “Gram-positiveaerobic o facultativeendospore di formazione batteri”.

La caratteristica unificante di questi batteri è che sono Gram-positivi, formano endospore e crescono in presenza di O2. Il nome banale assegnato a loroè sporeformatori aerobici.
L’ubiquità e la diversità di questi batteria natura, il unusualresistanceof loro endospore ad agenti chimici e fisici, la developmentalcycle di endospora formazione, la produzione di antibiotici, thetoxicityof le loro spore e cristalli di proteine per molti insetti, e la pathogenBacillusanthracis, hanno attirato l’interesse in corso in questi batteri sinceand Cohn e Koch scoperte nel 1870.

C’è una grande diversità di fisiologia tra i aerobicsporeformers,non sorprende, data la loro recente scoperto phylogeneticdiversity. Le loro caratteristiche collettive includono la degradazione della maggior parte di tutti i substrati derivati da fonti vegetali e animali, tra cui cellulosa, amido, pectina,proteine,agar, idrocarburi e altri; produzione di antibiotici; nitrificazione;denitrificazione;fissazione dell’azoto; litotrofia facoltativa; autotrofia; acidofilia;alkaliphily;psicofilia; termofilia; e parassitismo. La formazione di endospore, universalmente trovata nel gruppo, è pensata per essere una strategia per la sopravvivenza in thesoilenvironment, in cui questi batteri predominano. La distribuzione aerea delle spore normali spiega probabilmente la presenza di spore aerobiche nella maggior parte degli habitat esaminati.

Bacillus coagulans.Gramstain. CDC. Gram-positivo o Gram-negativo? La struttura della parete cellulare dei batteri che formano l’endospore è coerente con quella dei batteri Gram-positivi e delle giovani colture come previsto. Tuttavia, molti sporeformers diventano rapidamentegramma-negativoquando si entra nella fase stazionaria della crescita.

Classificazione e filogenesi

I primi tentativi di classificazione delle specie di bacillo erano basati su due caratteristiche: crescita aerobica e formazione di endospore. Questo ha portato a legare insieme molti batteri che possiedono diversi tipi di fisiologia e occupano una varietà di habitat. Quindi, ileterogeneitàin fisiologia, ecologia e genetica, ha reso difficile categorizzare il bacillo dello egeno o generalizzarlo.

Nel Manuale di batteriologia sistematica di Bergey (1st ed. 1986), il contenuto di G+C delle specie note di bacillo varia dal 32 al 69%. Questa osservazione, così come i test di ibridazione del DNA, hanno rivelato ilgeneticheterogeneità del genere. Non solo c’erano variazioni da specie a specie, ma a volte c’erano profonde differenze nel contenuto G+Cc all’interno dei ceppi di una specie. Ad esempio, il contenuto di G+C del gruppo Bacillusmegaterium variava dal 36 al 45%.

Nel Manuale di batteriologia sistematica di Bergey (2nd ed. 2004), schemi di classificazione filogenetica sbarcati i due tipi più prominenti di batteri che formano endospore, clostridi e bacilli, in due diverse classi di Firmicutes, Clostridi e bacilli. Clostridia comprende l’Ordine Clostridiales efaMiglia Clostridiaceae con 11 generi tra cui, Clostridium.Bacilli comprende l’Ordine Bacillales e theFamilyBacillaceae.In questa famiglia ci 37 nuovi generi al livello con Bacillo.Questo spiega l’eterogeneità nel contenuto di G+C osservata nel 1986genusBacillus.

L’approccio filogenetico alla tassonomia dei bacilli è stato completato in gran parte dall’analisi delle molecole di 16S rRNA mediante oligonucleotidesequenziamento.Questa tecnica, ovviamente, rivela anche relazioni filogenetiche.Sorprendentemente, le specie di bacillo hanno mostrato una parentela con alcune specie nonsporeforming, tra cui Enterococcus, Lactobacillus e Streptococcusal livello dell’Ordine, e Listeriae Staphylococcus a livello familiare. In caso contrario, alcuni ex membri del genere Bacillus sono stati riuniti in nuovefamiglie,tra cui Acyclobacillaceae, Paenibacillaceae e Planococcaceae, ora sul livellocon Bacillaceae. La maggior parte dei batteri discussi in questo articolo provengono da una di queste quattrofamiglie. La loro tassonomichierarchia (Bergey’s 2004) è Regno: Batteri; Phylum: Firmicutes; Classe: Bacilli; Ordine: Bacillales; Famiglia: Acyclobacillaceae (genere: Acyclobacillus); Famiglia: Bacillaceae (genere: Bacillus, Geobacillus); Famiglia: Paenibacillaceae (genere: Paenibacillus, Brevibacillus); Famiglia: Planococcaceae (genere: Sporosarcina).

Gli ex membri notevoli del genere Bacillus che sono stati spostati in nuove famiglie e/o generi sono riportati nella tabella seguente.

Tabello1. Importanti riassegnazioni tassonomiche nel Genere Bacillus (1986-2004).

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