ลักษณะทางสัณฐานวิทยาการวิวัฒนาการและการจำแนกประเภท

Firmicutes มันเป็นหนึ่งในขอบที่จำแนกแบคทีเรีย ไฟลัมนี้ประกอบด้วยสามคลาส (Bacilli, Clostridia และ Erysipelotrichia), 26 วงศ์และ 223 จำพวกดังนั้นจึงเป็นแบคทีเรียไฟลัมหลัก.

แบคทีเรียที่ถูกจำแนกในไฟลัมนี้มีประวัติวิวัฒนาการร่วมกัน ทุกห้องมีผนังเซลล์แข็งซึ่งชื่อ Firmicutes เกิดขึ้น (ในภาษาละติน firmus  หมายถึง บริษัท และ ผิว หมายถึงผิวหนังหรือผนังเซลล์). 

แบคทีเรียทั้งหมดของขอบประกอบด้วยกรดmurámicoในผนังเซลล์และบางส่วนมีกรด theitoic ส่วนใหญ่เป็นกรัมบวกยกเว้นครอบครัว Veillonellaceae และครอบครัว Syntrophomonadaceae ซึ่งเป็นกรัมลบ.

แบคทีเรีย Firmicutes นั้นมีความหลากหลายทางฟีโนไทป์สามารถเป็นเซลล์ทรงกลม, แบบตรง, แบบโค้ง, แบบเฮลิคอลบาร์หรือเส้นใยที่มีหรือไม่มีแฟลเจลลาโดยมีหรือไม่มีเอนโดสปอร์ทนต่อความร้อน.

พวกเขาสามารถเป็นแอนแอโรบิก, คณะหรือ anaerobes เข้มงวด บางชนิดเป็นแบบ thermophilic และ / หรือ halophilic บางคนเป็น chemoganotrophs และ photoheterotrophs ที่เป็นพิษอื่น ๆ ส่วนใหญ่เติบโตที่ pH เป็นกลาง แต่บางชนิดเป็นกรดหรือด่าง พวกเขามีเนื้อหา DNA ที่โดยทั่วไปน้อยกว่า 50%.

แบคทีเรียที่จำแนกใน Firmicutes phylum เป็นส่วนสำคัญของพืชในลำไส้ของมนุษย์พร้อมกับที่ถูกจำแนกใน phylum Bacteriodetes การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ระบุว่าจุลินทรีย์ในลำไส้ของมนุษย์และสัตว์ที่เป็นโรคอ้วนนั้นมีความสัมพันธ์กับ Firmicutes ที่เพิ่มมากขึ้นซึ่งสัมพันธ์กับ Bacteriodetes.

ดัชนี

• 1 ลักษณะทั่วไป
  • 1.1 Phylogeny
• 2 การจำแนกประเภท
  • 2.1 คลาส Clostridia
  • 2.2 Erysipelotrichia ระดับ
  • 2.3 คลาส Basilli
• 3 จุลินทรีย์ในทางเดินอาหาร
• 4 อ้างอิง 

ลักษณะทั่วไป

เชื้อชาติ

สายวิวัฒนาการของ Firmicutes ได้รับการแก้ไขและตรวจสอบอย่างต่อเนื่องรวมข้อมูลมากขึ้นและวิธีการใหม่ที่ช่วยให้เราสามารถเสนอสมมติฐานวิวัฒนาการใหม่.

การศึกษาล่าสุดบนพื้นฐานของการวิเคราะห์หน่วยย่อยขนาดเล็กของลำดับนิวคลีโอไทด์ของไรโบโซมอาร์เอ็นเอได้สร้างกรอบโครงสร้างสายวิวัฒนาการที่ Firmicutes ไฟลัมประกอบด้วยสามชั้น (Basilli, Clostridia และ Erysipelotrichia), 26 ครอบครัวและ 223 จำพวก.

ในการจำแนกประเภทก่อนหน้าไฟลัมนี้รวมคลาสเพิ่มเติมที่เรียกว่า Mollicutes ซึ่งแตกต่างจากส่วนที่เหลือของแบคทีเรีย Firmicutes ที่มันขาดผนังเซลล์แข็งโดยไม่ต้อง peptidoglycans หรือกรด muramic พวกเขามีความยืดหยุ่นและเซลล์ pleomorphic สูง.

กลุ่มนี้ถูกลบออกจาก Firmicutes ในการศึกษาล่าสุดด้วยเครื่องหมายทางเลือก เป็นผลให้ชั้น Mollicutes ถูกยกระดับเป็นขอบ Tenericute.

ตระกูล Erysipelotrichaceae ซึ่งก่อนหน้านี้จัดอยู่ใน Mollicutes ซึ่งเป็นผนังเซลล์กรัมบวกได้รับการบำรุงรักษาใน Firmicutes เป็นคลาสใหม่ที่เรียกว่า Erysipelotrichia ด้วยคำสั่งเดียว (Erysipelotrichaceae) ที่มีครอบครัวเดี่ยว การวิเคราะห์ล่าสุดยืนยันการแยกระหว่างคลาส Basilli และ Clostridia.

การจัดหมวดหมู่

คลาส Clostridia

คลาส Clostridia เป็นฟีโนไทป์ที่มีความหลากหลายทางร่างกายและนิเวศวิทยาเชิงนิเวศวิทยา มันมีทั้งแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบและจำพวกส่วนใหญ่เป็นสปอร์ซึ่งมีข้อยกเว้นเช่น Clostridium.

คลาส Clostridia ประกอบด้วยคำสั่ง Clostridial, Halanaerobial และ Thermoanaerobacterales แบคทีเรียที่อยู่ในลำดับ Clostridiales นั้นเป็น anaerobes ที่เข้มงวดส่วน Halanaerobial นั้นเป็น halophilic และ Thermoanaerobacteriales นั้นเป็น thermophilic.

Clostridia บางสายพันธุ์มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมการใช้ตัวทำละลายเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของกระบวนการหมัก. 

คนอื่นผลิตสารพิษเช่น Clostridium botulinum, หรือที่เรียกว่า BoTox เพื่อทำให้กล้ามเนื้อเป็นอัมพาตของใบหน้าเพื่อลดริ้วรอยผิว.

ชั้น Erysipelotrichia

ชั้นนี้ประกอบด้วยแบคทีเรียในรูปแบบของแท่งบางผอมตรงหรือโค้งเล็กน้อยมีแนวโน้มที่จะสร้างเส้นใยยาว พวกมันไม่สามารถเคลื่อนที่ได้โดยมีผนังเซลล์เป็นกรัมบวกซึ่งไม่ก่อให้เกิด endospores.

พวกมันเป็นแบบแอโรบิค พวกมันมีคุณสมบัติทางเคมี พวกเขามีการเผาผลาญทางเดินหายใจหมัก กลุ่มนี้รวมถึงสายพันธุ์ที่ทำให้เกิดโรคบางอย่างสำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกในหมู่พวกเขา Erysipelothrix rhusiopathiae และ Bulleidia extructa.

คลาส Basilli

แบคทีเรียของคลาส Basilli มักจะสร้างผนังเซลล์แกรมบวก พวกเขาอาจหรืออาจไม่ก่อให้เกิด endospores ส่วนใหญ่เป็นแอโรบิกหรือ microaerophilic ในขณะที่มีเพียงไม่กี่แอนนาโรบิค คลาส Bacilli ประกอบด้วยคำสั่งซื้อ Bacillales และ Lactobacillales.

ส่วนใหญ่ของ Bacillales สั่งแบบ endospores แม้ว่าจะมีข้อยกเว้น นอกจากนี้พวกเขายังมีการย้อมสีแกรมบวกของผนังเซลล์ในเซลล์เล็ก เพศส่วนใหญ่มี menaquinone 7 (MK-7).

มีรายงาน Menaquinones ของสายโซ่ยาวจาก MK-6 ถึง MK-11 ในตระกูล thermoactinomycetaceous Menaquinones เป็นที่รู้จักกันว่าวิตามินเค₂. 

จำนวนของโซ่ข้างถูกระบุในชื่อเฉพาะของแต่ละ menaquinone (เช่น MK-6 มีหน่วยโมเลกุลหกหน่วยติดอยู่กับนิวเคลียสของโมเลกุลที่เกิดจากแหวน quinone).

Bacillales สกุลรวมถึงแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคสูงเช่น บาซิลลัส, ทำให้เกิดโรคแอนแทรกซ์ อีกสายพันธุ์ที่สำคัญคือ Bacillus subtilis, หนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่ใช้เป็นแบบจำลองในการวิจัยเพื่อทำความเข้าใจในหัวข้อต่าง ๆ ตั้งแต่การแยกเซลล์การเก็บเหล็กและการจำลองดีเอ็นเอ.

แบคทีเรียของ Lactobacillales ที่สั่งอาจมีรูปร่างเป็นแท่งหรือมะพร้าวมีการย้อมสีแกรมบวกของผนังเซลล์ไม่ก่อให้เกิด endospores และเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนและเป็นลบ.

คำสั่งนี้รวมถึงแบคทีเรียที่มีประโยชน์เช่น แลคโตบาซิลลัส, ส่วนประกอบที่สำคัญของพืชในระบบทางเดินอาหารในมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ และใช้ศิลปะและอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตโยเกิร์ตและอาหารหมักอื่น ๆ.

จุลินทรีย์ในทางเดินอาหาร

จุลินทรีย์ในทางเดินอาหารมีบทบาทสำคัญในการรักษาสุขภาพของมนุษย์โดยการให้พลังงานสารอาหารและการป้องกันทางภูมิคุ้มกัน ในผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพพบแบคทีเรียมากกว่า 1250 ชนิดที่เป็นของ Bacteroidetes, Firmicutes และ Actinobacteria.

โดยทั่วไปแล้วความสัมพันธ์ของ Firmicutes / Bacteroidetes นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้ของมนุษย์ ในคนอ้วนมีการระบุสัดส่วนของ Firmicutes สูงในขณะที่ในผู้ที่มีน้ำหนักต่ำจะมีการรายงานความสัมพันธ์แบบผกผัน.

องค์ประกอบของ microbiota นี้มีวิวัฒนาการตลอดชีวิตตั้งแต่วัยเด็กจนถึงวัยชรา ดังนั้นความสัมพันธ์ของ Firmicutes / Bacteroidetes ได้รับความทุกข์ทรมานเพิ่มขึ้นตั้งแต่แรกเกิดถึงวัยผู้ใหญ่และมีการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมตามอายุขั้นสูง.

มันยังได้รับการระบุว่าอาหารมีผลกระทบที่สำคัญต่อระบบทางเดินอาหาร microbiota อัตราส่วน Firmicutes / Bacteroidetes นั้นสูงขึ้นในคนที่มีอาหารตามโปรตีนจากสัตว์และไขมันอิ่มตัวมากกว่าในอาหารที่มีพืชและเส้นใยสูง.

การอ้างอิง

1. Bahl, H & Dürre, P. (2000) Clostridia: เทคโนโลยีชีวภาพและการประยุกต์ทางการแพทย์ ประเทศเยอรมัน Wiley-VCH.
2. Conlon, M.A. & และนก A.R. (2015) ผลกระทบของการควบคุมอาหารและการดำเนินชีวิตที่มีต่อลำไส้และสุขภาพของมนุษย์สารอาหาร, 7 (1), 17-44.
3. Firmicutes (2018, 30 มกราคม). Wikipedia, สารานุกรมฟรี. วันที่ให้คำปรึกษา: 20:40, 27 กันยายน 2018 จาก en.wikipedia.org
4. Firmicutes (2018, 17 กันยายน) ใน Wikipedia, สารานุกรมเสรี. สืบค้น 20:41, 27 กันยายน 2018, จาก en.wikipedia.org
5. Mariat, D, Firmesse, O. , Levenez, F, Guimarães, VD, Sokol, H, Doré, J, Corthier, G และ Furet JP (2009) อัตราส่วน Firmicutes / Bacteroidetes ของ microbiota มนุษย์เปลี่ยนแปลงไปตามอายุ จุลชีววิทยา BMC, 9: 123.
6. คุณ, P. , Garrity, G. , Jones, D. , Krieg, N.R. , Ludwig, W. , Rainey, F.A. , Schleifer, K.-H. , Whitman, W. (2009) คู่มือการใช้งานของ Bergey สำหรับแบคทีเรียที่เป็นระบบ: เล่ม 3: The Firmicutes ประเทศสหรัฐอเมริกา.