Bacillo

Illustrazione dei batteri del genere bacillus

Cosa è Bacillo?

Bacillo È un genere di batteri della divisione Firmicutes che sono caratterizzati da formatori di spore in condizioni aerobiche. Hanno una forma di canna e sono generalmente gram positivi (sebbene alcuni sono variabili grammi), con colonie che hanno organismi tinti di rosa e altri tinti viola.

In questi casi, i ricercatori hanno scoperto che il numero di organismi che rispondono man mano che i negativi del grammo aumentano con l'età della colonia a causa di una diminuzione dello spessore dello strato di petidoglicano.

I batteri di questo genere possono essere aerobica anaerobica severa o opzionale. La maggior parte sono mobili a causa della presenza di flagelli, tuttavia ci sono anche rappresentanti non mobili. Possono essere praticamente in qualsiasi ambiente sulla terra, compresi ambienti estremi, dalle alte quote al fondo del mare.

Alcune specie sono di interesse medico, in quanto possono causare malattie come l'antrace (Bacillus anthracis) o malattie trasmesse alimentari (Bacillus cereus). Altri sono usati per ottenere antibiotici, enzimi, come probiotici o nei processi di fermentazione e agricoltura.

Caratteristiche di genere Bacillo

Coltivazione di Bacillus subtilis. Preso e modificato da: A Dubl [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)].

Produzione di endospore

La caratteristica principale che definisce il genere è la capacità di produrre endospore in condizioni aerobiche. Queste spore sono caratterizzate dalla capacità di resistere alle alte temperature, all'essiccamento, all'azione dei disinfettanti e persino alle radiazioni.

Parete cellulare

La parete cellulare è formata da diversi strati di peptidoglys intrecciati tra loro che formano un forte impalcatura che mantiene la forma cellulare e che contiene acidi teicoici e lipoteici.

Morfologia

Hanno un bastone, dritto o leggermente curvo e possono essere trovati individualmente, in coppia e occasionalmente in catene. La stragrande maggioranza di essi è mobile a causa della presenza di flagelli peritrici, cioè sono proiettati in tutte le direzioni. Tuttavia, Bacillus anthracis Manca di flagelli.

Gram positivo

La maggior parte dei batteri di questo genere sono positivi, tuttavia alcuni sono variabili Gram, cioè possono tingere rosa o viola. Questo perché il peptidoglicano è stato.

Resistenza

Sono organismi onnipresenti e molto resistenti, con specie in grado di resistere a temperature molto alte (termofile) o molto basse (psicrofili), ci sono anche specie che possono tollerare ambienti molto acidi o molto alcalini per altre specie.

Alcune specie sono rigorose aerobiche, non essendo in grado di sopravvivere in condizioni ansiche, mentre altre specie sono opzionali opzionali.

Morfologia del genere Bacillo

I batteri del genere Bacillo Possono essere modellati come un'asta, dritta o leggermente curva, di solito di estremità rotonda, anche se alcune cellule sono state descritte come quadrate (ad esempio Bacillus cereus).

Le cellule hanno un diametro che varia da 0.4 a 1.8 micron e una lunghezza di 0.Da 9 a 10.0 micron. Le dimensioni delle cellule all'interno di ciascuna specie e all'interno di ogni ceppo di solito hanno poca variabilità.

Le cellule si verificano individualmente e in coppia, alcune in catene e occasionalmente in filamenti lunghi. A seconda della specie, delle condizioni di deformazione e di coltivazione, le cellule figlie possono essere separate.

In questo modo, il raccolto sembra essere composto da singole cellule e coppie di cellule in divisione quando sono osservate dalla microscopia a contrasto di fase. In altri casi, le cellule figlie possono rimanere collegate tra loro, quindi si vedono catene cellulari.

La morfologia delle spore è una caratteristica tassonomica, anche quando potrebbero esserci delle variazioni all'interno delle varietà private. Le spore più comuni hanno una forma ellissoidale o ovale, ma le forme vanno dalle forme cilindriche a quelle ellissoidali, sferiche o irregolari che ricordano un rene o una banana.

Tassonomia e classificazione

Tassonomicamente, genere Bacillo Si trova presso la classe phylum soldata, bacilli, ordine bacillare, famiglia Bacillacea. Questo genere fu usato da Christian Gottfried Ehrenberg nel 1835 per raggruppare i batteri sotto forma di una forma di canna.

Quindi Ferdinand Cohn, nel 1872, ha ridefinito il gruppo come batteri che formano spore, resistenti al calore, gram-positivo e aerobico o opzionale. Il tipo di tipo di genere è Bacillus subtilis.

I ricercatori hanno determinato nel 1991 che il genere Bacillo, Come trattato fino ad oggi, era polifiletico. Pertanto hanno fatto un riarrangiamento del gruppo Bacillo Sensu lato, da cui sono stati estratti cinque nuovi generi.

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Il genere è suddiviso in due gruppi, da un lato il gruppo di B. Subtilis e specie correlate, mentre dall'altra è il gruppo di B. Cereo. Il primo gruppo raggruppa organismi di meno di 1 μm di diametro, sporangio non swollen e spore ellissoidali.

Il secondo gruppo, nel frattempo, contiene specie di più di 1 μm di diametro, con sporangio non swollen e spore elpsoidali.

Dov'è il genere Bacillo?

I batteri del genere Bacillo Sono stati isolati principalmente a terra, acqua, cibo e campioni clinici. Ma sono stati trovati anche in ambienti più insoliti, come nei sedimenti oceanici a migliaia di metri al di sotto del livello del mare e in campioni di aria stratosferica, in piscine geotermiche acide, in acque sotterrane.

Altri sono stati scoperti nelle nicchie create dagli umani, dalle tombe messicane e nei deteriorati dipinti a parete romani, alle stanze pulite negli impianti di assemblaggio spaziale.

Le piante sono anche una ricca fonte di nuove specie di Bacillo, Alcuni endey e altri associati alla rizosfera.

Riproduzione

I batteri del genere Bacillo Hanno due forme di riproduzione asessuale: fissione binaria e sporulazione.

Fissione binaria

La fissione binaria è un tipo di riproduzione che si verifica quando i batteri si trovano in un ambiente favorevole per il suo sviluppo e consente una crescita esponenziale. La fissione binaria implica una divisione mitotica che si traduce in due cellule figlie identiche.

Riproduzione di sporulazione

Questo secondo tipo è anche noto per formazione di spore. Appare quando c'è qualche tipo di stress nella colonia. Durante la sporulazione si verifica una divisione cellulare asimmetrica, con conseguente formazione di una cellula più grande (cellula staminale) e una più piccola (presorenti).

La Presora è inclusa dalla cellula staminale e coperta da diversi strati protettivi, che generano perdita d'acqua e ne consente la maturità. Dopo ciò si verifica la lisi della cellula staminale e il rilascio dell'endospore, che può rimanere in dormienza fino alle condizioni favorevoli.

Questa endospora, come già indicato in precedenza, è resistente alle temperature estreme, all'essiccamento, all'azione dei detergenti e delle radiazioni, ed è la causa principale della resistenza di questi batteri e la loro capacità di colonizzare qualsiasi ambiente.

Nutrizione

La maggior parte dei batteri di genere Bacillo Stanno vivendo sul suolo e la loro alimentazione è il tipo di saprofita, cioè si nutrono di decomprimere la materia organica.

Altre specie integrano la flora batterica degli animali. In questi casi, stabiliscono una relazione simbiotica in cui sfruttano gli alimenti ingeriti dal loro ospite e producono enzimi che aiutano nella digestione di questi alimenti.

Infine, alcune specie possono agire come parassiti opportunistici, nutrendosi direttamente dal loro ospite.

Malattie

La maggior parte delle specie di Bacillo Non sono patogeni e raramente sono stati associati a malattie nell'uomo o in altri animali. Antrax è la condizione più nota causata da questo tipo di batteri, sebbene avvelenamento da cibo e infezioni opportunistiche causate da Bacillus cereus

Antrace o carbunco

Questa malattia è altamente contagiosa ed è causata da batteri Bacillus anthracis. Può influenzare diverse parti del corpo e la sua patogenicità dipende dal tessuto interessato, dalla forma di infezione e dal tempo impiegato dall'infezione fino all'inizio del trattamento.

Bacillus Anthracis Cultivation, ceppo raccolto a Kaimedo, Tokyo, Giappone Place dell'incidente del bioterrorismo nel 1993. Preso e curato da: Centri per il controllo delle malattie, Stati Uniti [dominio pubblico].

La forma più aggressiva della malattia è l'antrace polmonare, che ha un'alta mortalità. Puoi anche attaccare la pelle (antrace cutaneo) o il sistema digestivo. Carbunco può attaccare qualsiasi animale di caldo, incluso l'uomo.

I corpi di animali morti a causa della malattia, nonché la terra contaminata dalle feci o del sangue degli animali infetti costituiscono bacini idrici della malattia.

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Sindrome del riso fritto

È una sindrome ematica che appare principalmente a causa del consumo di riso mal manipolato, sebbene possa verificarsi anche a causa del consumo di latticini e altri alimenti. L'agente causale è batteri Bacillus cereus.

Questa sindrome è caratterizzata dalla presenza di nausea e vomito, che appaiono da 1 a 5 ore dopo l'assunzione di cibi contaminati. Possono anche verificarsi crampi addominali, ma la diarrea non è frequente.

È una malattia auto -limitata che ha una durata generalmente non superiore a 48 ore, in cui è importante.

Endoftalmitis

L'endophthalmitis è un'infezione agli occhi dovuta a diversi organismi patogeni. La risposta infiammatoria dell'organo infetto può causare traumi nello stesso occhio.

Diverse specie di batteri sono correlate a questo disturbo, una delle più rilevanti è Bacillus cereus, le cui infezioni causano lesioni di previsione riservata.

Il trattamento della malattia consiste nel fornire al paziente la clindamicina o la vancomicina, si raccomanda anche il desametasone. A volte, la malattia può compromettere la visione. In questi casi, si raccomanda l'estrazione chirurgica dell'umorismo vitreo.

Altre malattie

I batteri del genere Bacillo Sono correlati a diverse malattie che colpiscono principalmente le persone con il sistema immunitario impegnato. Tra queste malattie, si possono menzionare l'endocardite, la batteriemia, le infezioni cutanee e i muscoloscheletrici, così come la cheratite.

Le specie Bacillus megaterium, Una delle più grandi specie di batteri che esistono può causare ascessi cerebrali.

Bacillus megatrieum. Preso e modificato da: Alexastely [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)].

Usi/applicazioni

Probiotici

Secondo l'Organizzazione mondiale della sanità, i probiotici vivono microrganismi che causano effetti benefici sulla salute di persone o animali che li consumano in quantità adeguate nella loro dieta.

Alcune specie di Bacillo Hanno uso come probiotici, incluso B. Coagulans. Tra i benefici che porta l'assunzione di questo batterio, i ricercatori hanno suggerito che si allevia i sintomi della sindrome dell'intestino irritabile. Allevia anche i sintomi dell'artrite e della flatulenza reumatoide.

Un altro membro del genere che ha usato come probiotico è B. Subtilis. Tra i benefici di questo organismo come probiotico ci sono il sollievo delle infiammazioni intestinali e delle infezioni urogenitali e fermare la diarrea.

Le spore di questo batterio, nel frattempo, agiscono contro lo stress ossidativo a causa dei cheratinocieti.

Controller biologico

I batteri del genere Bacillo Producono una varietà di sostanze con proprietà antibiotiche che inibiscono la crescita degli organismi fitopatogeni, come i lipopeptidi ciclici non ribosomiali e endotossine Δ. Lo usano anche nell'industria farmacologica per ottenere antibiotici contro i patogeni degli esseri umani.

Circa il 75% dei bioplagicidi commercializzati in tutto il mondo sono prodotti in base a Bacillo thuringiensis. Altre specie, come B. Subtilis, b. Pumilus E B. Amyloliquefaciens Sono anche impiegati commercialmente, principalmente per elaborazione fungicida.

Altri usi

L'industria utilizza anche batteri di genere Bacillo Per ottenere enzimi commerciali e per l'elaborazione dei detergenti. Inoltre sono tra i microrganismi più usati negli studi di microbiologia, biologia molecolare o ingegneria genetica, tra gli altri.

Ciclo di vita delle specie di genere Bacillo

In condizioni adeguate di nutrizione, temperatura, pH, composizione atmosferica, tra gli altri, Bacillo Crescono e sono divisi per la fissione binaria, una forma asessuale di riproduzione che consiste nella duplicazione del DNA, seguita dalla divisione del citoplasma da un setto divisore che attraversa il centro della cellula, dando origine a due cellule figlie.

Condizioni avverse

Tuttavia, quando le condizioni ambientali sono avverse, le cellule vegetative generano endospore, che sono strutture cellulari che non contengono ATP e hanno metabolismi estremamente latenti, che danno resistenza.

Le endospore sono formate alla fine della fase di crescita esponenziale. Sono noti molti altri fattori che influenzano la formazione di endospore, come temperatura di crescita, pH ambientale, aerazione, presenza di alcuni minerali e fonti di carbonio, azoto e fosforo e le loro concentrazioni. Un'altra influenza è la densità di popolazione.

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Cellule vegetative di spore latenti

La conversione delle spore latenti in cellule vegetative implica tre passaggi: attivazione, germinazione e crescita esterna. L'inattività è rotta con cambiamenti favorevoli di temperatura o dalle cellule che invecchiano.

Tuttavia, molte specie non richiedono tale attivazione. Quando si lascia la latenza, se la spora trova appropriate condizioni ambientali, viene attivata la germinazione, attraverso la perdita di rifrazione, l'idrolizzamento rapido della corteccia e la degradazione di piccole proteine ​​di acido solubile che rinunciano alla resistenza alle sostanze chimiche e alle radiazioni degli agenti.

Il protoplasto delle spore spore si gonfia visibilmente a causa della raccolta di acqua, riprende la biosintesi e una nuova cellula vegetativa emerge dallo strato di spore di Rotam che dà origine a un nuovo periodo di riproduzione vegetativa.

Esempi di specie del genere Bacillo

Bacillus cereus

Bacillus cereus

Questa specie è un batterio grammo positivo che si trova comunemente nei suoli, nell'acqua e nel cibo in tutte le aree temperate del mondo. È una specie anaerobica opzionale che può muoversi attraverso il flagelli peritrici.

Questo batterio è uno dei principali responsabili degli alimenti trasmessi dal cibo, a volte sindrome etica o sindrome infettiva tossica. Bacillus cereus Può anche causare varie malattie non gastrointestinali, come endocardite, batteriemia, endoftalmite o infezioni croniche croniche tra le altre.

Poiché ha endospore molto resistenti, la sua eliminazione non si ottiene con la cottura, non elimina il congelamento, ma quest'ultimo interrompe la sua crescita, quindi è consigliabile utilizzare temperature inferiori a 6 ° C se il cibo verrà immagazzinato per lunghi periodi di tempo.

Bacillus anthracis

Bacillus anthracis

È una specie di genere che è caratterizzato dall'essere immobile dall'assenza di flagelli, a differenza di ciò che accade con il resto dei rappresentanti del genere. È un grammo positivo e anaerobico opzionale.

Questo batterio è responsabile del carbunco e la sua patogenicità dipende da due fattori di virulenza, un polipeptide capsulare chiamato sostanza p e un'esotossina proteica chiamata fattore B.

Ci sono numerosi ceppi di questo batterio, la cui virulenza varia tra loro. I ceppi più virulenti sono stati usati come armi biologiche.

Bacillus subtilis

Bacillus subtilis

Batteri grammi positivi e catalasi positiva che vive a terra. Ha bordi arrotondati e una dimensione di 2-3 micron lunghe di 1 micro. Questo batterio è quasi esclusivamente aerobico, ma può sopravvivere in ambienti anossici.

È considerato sicuro per l'essere umano, ma ci sono casi isolati di assunzione di alimenti contaminati da questa specie. In questi casi, i sintomi sono simili a quelli dell'avvelenamento da Bacillus cereus.

È una delle specie batteriche più studiate e i ricercatori lo considerano la versione gram positiva di Escherichia coli. È anche considerato un organismo modello per studi di laboratorio, specialmente negli studi di manipolazione genetica.

Bacillus subtilis Produce la bactricina, un antibiotico battericida che è efficace nel trattamento contro batteri positivi positivi, come Staphilococcus aureus. Produce anche composti bioattivi con attività antifungina e sostanze utilizzate nell'elaborazione dei detergenti.

Bacillus thuringiensis

Bacillus thuringiensis

Gram Bacillo positivo che vive a terra, le piante superficiali e nell'intestino dei bruchi di varie specie di farfalle e falene. È caratterizzato perché durante il processo di sporulazione producono cristalli proteici che hanno proprietà di insetticidi.

Grazie a questi cristalli, noti come endotossine Δ, le spore di Bacillus thuringensis e i cristalli proteici hanno utilizzato come biopesticidi per più di 100 anni.

I ricercatori hanno introdotto le informazioni genetiche di questa pianta, attraverso l'ingegneria genetica, a varie specie vegetali, come patate, cotone o mais, in modo che le piante producano sostanze con proprietà insetticide.

Riferimenti

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