ФИРМИКУТЫ: ХАРАКТЕРИСТИКА, МОРФОЛОГИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

Фирмикуты - одна из групп, в которые классифицируются бактерии. Этот тип включает три класса (Bacilli, Clostridia и Erysipelotrichia), 26 семейств и 223 рода, составляя, таким образом, основной бактериальный тип.

Бактерии, относящиеся к этому типу, имеют общую эволюционную историю. Все они имеют жесткую клеточную стенку, от которой происходит название Firmicutes (на латинском языке «фирма» означает твердый, а цвет лица относится к коже или клеточной стенке).

Lactobacillus acidophilus. Автор Doc. RNDr. Йозеф Райшиг, CSc. (Архив автора), через Wikimedia Commons

Все бактерии типа содержат мурамовую кислоту в клеточной стенке, а некоторые содержат тейтоевую кислоту. Большинство из них являются грамположительными, за исключением семейств Veillonellaceae и Syntrophomonadaceae, которые являются грамотрицательными.

Бактерии Firmicutes фенотипически разнообразны и могут быть сферическими, прямыми, изогнутыми клетками, спиральными стержнями или нитями, со жгутиками или без них, с термостойкими эндоспорами или без них.

Они могут быть аэробными, факультативными или строго анаэробными. Некоторые из них теплолюбивы и / или галофильны. Некоторые из них являются хемоганотрофами, а другие - бескислородными фотогетеротрофами. Большинство из них растут при нейтральном pH, но некоторые из них являются ацидофильными или алкалифильными. В них обычно содержится менее 50% ДНК.

Бактерии, отнесенные к типу Firmicutes, составляют важную часть кишечной флоры человека, наряду с бактериями, классифицируемыми в типе Bacteriodetes. Недавние исследования показали, что кишечная микробиота людей с ожирением и животных моделей связана с большим количеством Firmicutes по сравнению с Bacteriodetes.

Общие характеристики

филогения

Филогения Firmicutes постоянно пересматривалась и повторно изучалась, включая все больше и больше данных и новых методов, которые позволяют выдвигать новые эволюционные гипотезы.

Недавние исследования, основанные на анализе малых субъединиц нуклеотидных последовательностей рибосомной РНК, создали филогенетическую основу, в которой тип Firmicutes состоит из трех классов (Basilli, Clostridia и Erysipelotrichia), 26 семейств и 223 родов.

В предыдущих классификациях этот тип включал дополнительный класс под названием Mollicutes, который отличается от остальных бактерий Firmicutes отсутствием жестких клеточных стенок, пептидогликанов или мурамовой кислоты, гибкостью и высокой плеоморфностью клеток.

Эта группа была удалена из Firmicutes в более поздних исследованиях с альтернативными маркерами. В результате класс Молликутов был повышен до уровня Тенерикуте.

Семейство Erysipelotrichaceae, ранее классифицированное как Mollicutes, которое образует грамположительную клеточную стенку, остается в Firmicutes как новый класс, названный Erysipelotrichales, с единственным отрядом (Erysipelotrichales), который включает одно семейство (Erysipelotrichaceae). Недавние исследования подтверждают разделение классов Basilli и Clostridia.

классификация

Clostridia класс

Класс Clostridia представляет собой фенотипически, физиологически и экологически разнообразную полифилетическую кладу. Он содержит как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии, и большинство их родов являются спорообразующими, за исключением таких как Clostridium.

Класс Clostridia состоит из отрядов Clostridiales, Halanaerobiales и Thermoanaerobacterales. Бактерии отряда Clostridiales являются строгими анаэробами, бактерии отряда Halanaerobiales - галофильными, а бактерии отряда Thermoanaerobacteriales - термофильными.

Некоторые виды Clostridia имеют большое значение для промышленности, поскольку используются для производства растворителей в качестве конечного продукта процесса ферментации.

Другие производят токсины, такие как Clostridium botulinum, также известные как BoTox, чтобы парализовать мышцы лица и уменьшить морщины на коже.

Erysipelotrichia класс

Этот класс состоит из бактерий, имеющих форму тонких, прямых или слегка изогнутых палочек, склонных к образованию длинных нитей. Они неподвижны, с грамположительной клеточной стенкой, не образующей эндоспор.

Они аэробные, факультативные анаэробные. Они хемоорганотрофны. У них ферментативный дыхательный метаболизм. В эту группу входят некоторые виды, патогенные для млекопитающих и птиц, в том числе Erysipelothrix rhusiopathiae и Bulleidia extructa.

Базилли класс

Бактерии класса базили, как правило, образуют грамположительную клеточную стенку. Они могут образовывать или не образовывать эндоспоры. Большинство из них являются аэробными или микроаэрофильными, и лишь некоторые из них являются факультативными анаэробами. Класс Bacilli состоит из отрядов Bacillales и Lactobacillales.

Большинство родов отряда Bacillales образуют эндоспоры, хотя бывают и исключения. Кроме того, они имеют грамположительное окрашивание клеточной стенки молодых клеток. Большинство родов имеют менахинон 7 (МК-7).

Сообщалось, что длинноцепочечные менахиноны от МК-6 до МК-11 относятся к семейству термоактиномицетовых. Менахиноны также известны как витамин К ₂ .

Количество боковых цепей указано в конкретном названии каждого менахинона (например, MK-6 имеет шесть молекулярных единиц, прикрепленных к ядру молекулы, образованной хиноновым кольцом).

Род бацилл включает высокопатогенные бактерии, такие как Bacillus anthracis, вызывающие сибирскую язву. Другой важный вид - это Bacillus subtilis, один из организмов, используемых в качестве модели в исследованиях для понимания различных тем, от дифференциации клеток до хранения железа и репликации ДНК.

Бактерии отряда Lactobacillales могут иметь форму палочки или кокка, иметь окраску грамположительных клеточных стенок, не образуют эндоспоры, являются факультативными анаэробами и в большинстве случаев являются каталазонегативными.

Этот заказ включает полезные бактерии, такие как Lactobacillus, важные компоненты желудочно-кишечной флоры человека и других животных, которые используются кустарно и в промышленности для производства йогурта и других ферментированных продуктов.

Микробиота желудочно-кишечного тракта

Микробиота желудочно-кишечного тракта играет важную роль в поддержании здоровья человека, обеспечивая энергию, питательные вещества и иммунную защиту. У здоровых взрослых было идентифицировано более 1250 видов бактерий, в основном принадлежащих к типам Bacteroidetes, Firmicutes и Actinobacteria.

В целом считается, что отношения Firmicutes / Bacteroidetes имеют большое значение в составе микробиоты кишечника человека. У тучных людей была выявлена ​​высокая доля Firmicutes, тогда как у людей с низким весом сообщалось об обратной зависимости.

Состав этой микробиоты меняется на протяжении всей жизни, от раннего детства до старости. Таким образом, соотношение Firmicutes / Bacteroidetes увеличивается от рождения до зрелого возраста и еще больше изменяется с возрастом.

Было также установлено, что диета оказывает значительное влияние на микробиоту желудочно-кишечного тракта. Соотношение Firmicutes / Bacteroidetes выше у людей, придерживающихся диеты на основе животного белка и насыщенных жиров, чем у людей, придерживающихся диеты с высоким содержанием овощей и клетчатки.

Ссылки

1. Бахл, Х. и Дюрре, П. (2000). Clostridia: биотехнологии и медицинские приложения. Германия. Wiley-VCH.
2. Конлон, Массачусетс и Берд. AR (2015). Влияние диеты и образа жизни на микробиоту кишечника и здоровье человека. Питательные вещества, 7 (1), 17-44.
3. Firmicutes. (2018, 30 января). Википедия, свободная энциклопедия. Дата консультации: 20:40, 27 сентября 2018 г., сайт es.wikipedia.org
4. Firmicutes. (2018, 17 сентября) В Википедии, Свободной энциклопедии. Получено в 20:41, 27 сентября 2018 г., с en.wikipedia.org.
5. Мариат, Д., Фирмесс, О., Левенес, Ф., Гимараес, В. Д., Сокол, Х., Доре, Дж., Кортье, Дж. И Фюре Дж. П. (2009). Соотношение Firmicutes / Bacteroidetes в микробиоте человека меняется с возрастом. BMC Microbiology, 9 : 123.
6. Вос, П., Гаррити, Г., Джонс, Д., Криг, Н.Р., Людвиг, В., Рейни, Ф.А., Шлейфер, К.-Х., Уитмен, В. (2009). Руководство Берджи по систематической бактериологии: Том 3: The Firmicutes. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ.