FIRMICUTE: CARACTERISTICI, MORFOLOGIE ȘI CLASIFICARE - BIOLOGIE - 2025

Firmicutes este una dintre fila în care sunt clasificate bacteriile. Acest filon cuprinde trei clase (Bacilli, Clostridia și Erysipelotrichia), 26 de familii și 223 genuri, constituind astfel filonul principal bacterian.

Bacteriile clasificate în acest filon au un istoric evolutiv comun. Toate au un perete celular rigid, de la care derivă numele Firmicutes (în latină firmus înseamnă fermă și tenul se referă la pielea sau peretele celular).

Lactobacillus acidophilus. De Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc. (Arhiva autorului), prin Wikimedia Commons

Toate bacteriile filum conțin acid muramic în peretele celular, iar unele conțin acid teitoic. Majoritatea sunt gram pozitive, cu excepția familiilor Veillonellaceae și Syntrophomonadaceae, care sunt gram-negative.

Bacteriile Firmicutes sunt fenotipic diverse, putând fi celule sferice, drepte, curbate, bare elicoidale sau filamente, cu sau fără flageli, cu sau fără endospores termorezistente.

Ele pot fi aerobice, facultative sau strict anaerobe. Unele sunt termofile și / sau halofile. Unele dintre ele sunt chemoganotrofe, altele sunt fotoheterotrofe anoxice. Majoritatea cresc în pH neutru, dar unele sunt acidofile sau alcalifile. Au un conținut de ADN care, în general, este mai mic de 50%.

Bacteriile clasificate în filic Firmicutes formează o parte importantă a florei intestinale umane, împreună cu cele clasificate în Bacteriodetele. Studii recente au identificat că microbiota intestinală a ființelor umane obeze și a modelelor animale este asociată cu o abundență mai mare de Firmicute, în raport cu Bacteriodetele.

Caracteristici generale

Filogenie

Filogenia Firmicutes a fost constant revizuită și re-studiată încorporând tot mai multe date și metode noi care permit propunerea de noi ipoteze evolutive.

Studii recente bazate pe analiza subunităților mici ale secvențelor de nucleotide ARN ribozomale au generat un cadru filogenetic în care filamul Firmicutes este format din trei clase (Basilli, Clostridia și Erysipelotrichia), 26 de familii și 223 genuri.

În clasificările anterioare, acest filum a inclus o clasă suplimentară numită Mollicutes, care diferă de restul bacteriilor Firmicutes, prin faptul că îi lipsește pereții celulari rigizi, îi lipsește peptidoglicanii sau acidul muramic, este flexibil și este celulele foarte pleomorfe.

Acest grup a fost eliminat din Firmicutes în studii mai recente cu markeri alternativi. Drept urmare, clasa Mollicutes a fost ridicată la marginea Tenericute.

Familia Erysipelotrichaceae, clasificată anterior ca Mollicutes, care formează un perete celular gram-pozitiv, rămâne în Firmicutes ca o nouă clasă numită Erysipelotrichia, cu o singură ordine (Erysipelotrichales) care include o singură familie (Erysipelotrichaceae). Analizele recente coroborează separarea dintre clasele Basilli și Clostridia.

Clasificare

Clostridia clasa

Clasa Clostridia este un clad polifiletic fenotipic, fiziologic și ecologic divers. Conține atât bacterii gram-pozitive, cât și gram-negative, iar majoritatea genelor formează spori, cu excepții precum Clostridium.

Clasa Clostridia este compusă din ordinele Clostridiales, Halanaerobiales și Thermoanaerobacterales. Bacteriile aparținând ordinului Clostridiales sunt anaerobe stricte, cele de ordinul Halanaerobiales sunt halofile și cele de ordinul Thermoanaerobacteriales sunt termofile.

Unele specii de Clostridia au o importanță deosebită pentru industrie, deoarece sunt utilizate pentru a produce solvenți ca produs final al procesului de fermentare.

Alții produc toxine, cum ar fi Clostridium botulinum, cunoscut și sub numele de BoTox, pentru a paraliza mușchii feței pentru a reduce ridurile pielii.

Clasa Erysipelotrichia

Această clasă este formată din bacterii cu formă de tije subțiri, drepte sau ușor curbate, cu tendința de a forma filamente lungi. Sunt imobile, cu un perete celular gram-pozitiv, care nu produc endospore.

Sunt anaerobe aerobice, facultative. Sunt chimioorganotrofe. Au un metabolism respirator fermentativ. Acest grup include unele specii care sunt patogene pentru mamifere și păsări, inclusiv Erysipelothrix rhusiopathiae și Bulleidia extructa.

Clasa Basilli

Bacteriile din clasa Basilli formează în general un perete celular gram-pozitiv. Ele pot sau nu forma endospoare. Majoritatea sunt aerobe sau microaerofile, în timp ce doar unele sunt anaerobe facultative. Clasa Bacilli este compusă din ordinele Bacillales și Lactobacillales.

Majoritatea genurilor Bacillales sunt de ordin, dar există și excepții. Mai mult, au o colorare gram-pozitivă a peretelui celular în celulele tinere. Majoritatea genurilor au menaquinona 7 (MK-7).

Menaquinone cu lanț lung, de la MK-6 la MK-11, au fost raportate la familia termoactinomicetaceelor. Menaquinonele sunt cunoscute și sub numele de vitamina K ₂ .

Numărul de lanțuri laterale este indicat în numele particular al fiecărei menaquinone (de exemplu, MK-6 are șase unități moleculare atașate la nucleul moleculei format dintr-un inel de quinonă).

Genul bacilal include bacterii puternic patogene, cum ar fi Bacillus anthracis, care provoacă antrax. O altă specie importantă este Bacillus subtilis, unul dintre organismele folosite ca model în cercetare pentru a înțelege subiecte care variază de la diferențierea celulelor până la depozitarea fierului și replicarea ADN-ului.

Bacteriile de ordinul Lactobacillale pot fi în formă de tijă sau coccal, au o colorare a peretelui celular gram-pozitiv, nu formează endospoare și sunt anaerobe facultative și sunt în cea mai mare parte negative catalazice.

Acest ordin include bacteriile benefice, cum ar fi Lactobacillus, componente importante ale florei gastrointestinale la om și alte animale, și utilizate artizanal și industrial pentru producerea iaurtului și a altor alimente fermentate.

Microbiota gastrointestinală

Microbiota gastrointestinală joacă un rol important în menținerea sănătății umane prin furnizarea de energie, nutrienți și protecție imunitară. La adulții sănătoși, au fost identificate peste 1250 de specii de bacterii, aparținând în principal filoidului Bacteroidetes, Firmicutes și Actinobacteriilor.

În termeni generali, relația Firmicutes / Bacteroidete este considerată de o mare importanță în compoziția microbiotei intestinale umane. La persoanele obeze, a fost identificată o proporție mare de Firmicute, în timp ce la cei cu greutate redusă a fost raportată o relație inversă.

Compoziția acestei microbiote evoluează de-a lungul vieții, din copilărie fragedă până la bătrânețe. Astfel, raportul Firmicutes / Bacteroidetes crește de la naștere la vârsta adultă și este modificat în continuare cu vârsta înaintată.

De asemenea, dieta a fost identificată ca având un efect semnificativ asupra microbiotei gastrointestinale. Raportul Firmicutes / Bacteroidetes este mai mare la persoanele cu diete bazate pe proteine ​​animale și grăsimi saturate decât la cele cu diete bogate în legume și fibre.

Referințe

1. Bahl, H & Dürre, P. (2000). Clostridia: Biotehnologie și aplicații medicale. Germania. Wiley-VCH.
2. Conlon, MA & și Bird. AR (2015). Impactul dietei și stilului de viață asupra Gut Microbiota și sănătatea umană. Nutrienți, 7 (1), 17-44.
3. Firmicutes. (2018, 30 ianuarie) Wikipedia, enciclopedia gratuită. Data consultării: 20:40, 27 septembrie 2018 de la es.wikipedia.org
4. Firmicutes. (2018, 17 septembrie) În Wikipedia, Enciclopedia liberă. Adus 20:41, 27 septembrie 2018, de pe en.wikipedia.org
5. Mariat, D, Firmesse, O., Levenez, F, Guimarăes, VD, Sokol, H, Doré, J, Corthier, G și Furet JP. (2009). Raportul Firmicutes / Bacteroidetes al microbiotei umane se schimbă odată cu vârsta. BMC Microbiologie, 9 : 123.
6. Vos, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, NR, Ludwig, W., Rainey, FA, Schleifer, K.-H., Whitman, W. (2009). Manualul de Bacteriologie sistematică al lui Bergey: Volumul 3: The Firmicutes. UTILIZĂRI.