SPIRILOS: KLASIFIKĀCIJA UN MORFOLOĢIJA - BIOLOĢIJA - 2025

Par espirilos , strikti runājot, ir gramnegatīvām baktērijām, spirāli. Vienkāršākos tos var atrast ūdens vidē, īpaši stāvošos ūdeņos, lai arī tos var atrast arī neveselīgās vietās. Tā kā dzīvībai nepieciešami maz skābekļa, tiek uzskatīts, ka tās ir mikroaerofīlas baktērijas.

Kopumā ir trīs galvenie baktēriju morfoloģiju veidi: baciļi, cocci un spirālveida baktērijas. Tas tomēr nenozīmē, ka visas spirālveida baktērijas ir spirilli.

Spirillum. Volframa Adlassniga darbs. Wikimmedia kopienas.

Faktiski šī sadaļa būs veltīta informācijas sniegšanai par šīs baktēriju ģints mazpazīstamajām spirilēm (stingri runājot). Mēs iepazīstināsim arī ar citiem, mazliet labāk zināmiem, kas pieder žanriem ar saliktu nosaukumu.

No klasifikācijas viedokļa, kaut arī ir daudz baktēriju ar spirālveida morfoloģiju, vienīgās spirilijas ir tās, kas pieder pie Spirillum ģints vai citām ģintīm, kuru nosaukumā izmantots sufikss -spirillum. Tas nozīmē, ka vēl viena spirāles baktērija, kas nav spirils un šeit netiks apskatīta, ir Helicobacter pylori.

Spirilos nevajadzētu sajaukt arī ar spirochetes. Lai arī tiem var būt morfoloģiskas līdzības, tie pieder pie dažādiem baktēriju veidiem. Spirochetes ietver cilvēka patogēnās baktērijas, piemēram, Treponema pallidum, sifilisa izraisītāju.

Klasifikācija

Spirils nav dabiska grupa, kas kalpo par pamatu racionālai baktēriju klasifikācijai. Drīzāk tie atsaucas uz formu, kas jau sen aizrauj mikrobiologus.

Daudzas dažādas filoģenētiskās ķēdītes saturošās baktērijas ir spirāles formā (vaļējā nozīmē). Šeit mēs nedaudz runāsim par tiem, kurus pēc nomenklatūras un acīmredzami pēc formas sauc par spirilu tiešā nozīmē. Viņi izskatās kā korķviļķi, un citas baktērijas, kas izskatās pēc tām, bet nav vienādas, ir spirālveida.

Vienkāršākās spirillas Spirillum ģintī ir atzītas vismaz četras sugas: S. winogradskyi, S. volutans, S. pleomorphum un S. kriegii.

Pārējie kandidāti, parasti izolēti no vides paraugiem, gaida apstiprinājumu. Tiek uzskatīts, ka daži no tiem tiek izmantoti kā augu augšanas veicinātāji un ar dzelzi piesārņotās augsnes detoksikācijai.

Baktērijas ģintī pieder Spirillaceae ģimenei, un tā ir vienīgā ģints, kas veido ģimeni. Šīs grupas spirilli ir betaproteobaktērijas.

Citas proteobaktērijas, kurās ietilpst spirilli, ir tās, kas pieder Rhodospirillaceae ģimenei. Šajā ģimenē mēs atrodam violetas baktērijas bez sēra. Šajā alfaproteobaktēriju grupā ietilpst Magnetospirillum ģints magnetobaktērijas. Šajā grupā ietilpst arī Azospirillum ģints slāpekli fiksējošās baktērijas.

Visbeidzot, vēlreiz jāatceras, ka ir arī citas baktērijas ar spirālveida morfoloģiju - bet bioloģiski runājot, tās nav spirāles. Piemēram, spirochetes pat pieder pie cita veida (Spirochaetes), kas atšķiras no spirilli (Proteobacteria).

Kaut arī tās ir arī proteobaktērijas (nevis alfa un beta), Helicobacter ģints baktērijas ir Helicobacteraceae ģimenes spirāles baktērijas.

Morfoloģija

Spirils ir vienas no lielākajām zināmajām baktērijām. Tie ir iegareni un spirālveida morfoloģiskās struktūras dēļ uzrāda spirāli.

Daudzām no šīm baktērijām ir arī flagellas komplekts abos galos. Pateicoties viņiem, šīs baktērijas var izjust rotācijas kustību un pārvietoties ar lielu ātrumu.

Tie var sasniegt 60 mikronu garumu un mainīgu diametru no 1,4 līdz 1,7 mikroniem. Katrs spirālveida pagrieziens, it kā skrūves kustība, vienlaikus var ietvert no 1 līdz 5 pagriezieniem.

Spirāles forma tiek noteikta ģenētiski, un daudzos gadījumos tā ir atkarīga no viena gēna izpausmes. Daudzu spirāles baktēriju gadījumā ar patogēnu dzīvesveidu spirāles forma ir kritiska virulences un patogenitātes noteikšanai.

Stingriem spirilēm un citiem ar līdzīgu formu formas zaudēšana, šķiet, neietekmē spēju izdzīvot un pielāgoties.

Daži gari un apkārtējās vides nozīme

Magnetospirilliem, tāpat kā tiem, kas pieder Magnetospirillum ģintim, ir īpaša īpatnība, kas viņiem ir kopīga ar dažiem citiem gramnegatīviem: tie ir magnetotaktiski.

Tas nozīmē, ka viņi var orientēties magnētiskajā laukā: viņi pasīvi izlīdzinās un aktīvi peld gar magnētisko lauku. Šī orientācija tiek panākta ar starpšūnu struktūras klātbūtni, ko sauc par magnetosomu.

Šāda veida baktērijas un to magnetosomas ir neaizvietojams dabīgs nanomateriāls, lai radītu daudzveidīgu pielietojumu rūpniecībā, zinātnē un tehnoloģijā.

Ir arī citi spirti, piemēram, Rhodospirillum un Azospirillum ģints, kas veicina augšanu augos vai iejaucas atmosfēras slāpekļa fiksācijā.

Neapšaubāmi, tie ir bioloģiskā atslēga šī planētas pamatelementa riteņbraukšanā. Šīs ģints baktērijas arī rada toleranci vai izturību pret biotisko vai abiotisko stresu.

Vai vides spirilli ir medicīniski nozīmīga?

Vismaz viena Spirillum suga var inficēt cilvēku, nonākot saskarē ar grauzēju fizioloģiskajiem atlikumiem, kas pārnēsā baktērijas. Tas var izraisīt slimību, kas pazīstama kā žurku koduma drudzis. Ārstēšana parasti ietver beta-laktāma antibiotiku lietošanu.

Arī citas baktērijas, kas nav spirāles, kā jau minēts, ir svarīgi patogēni. Rhodospirillae ietvaros mēs tomēr atklājām, ka dažās Rhodospirillaceae dzimtas ģintīs ir baktērijas, kas cilvēkiem ir oportūnistiski patogēni.

Tas ir, tie nav stingri patogēni, kuru dzīvesveids prasa parazitēt citas dzīvās būtnes. Tomēr īpašos apstākļos viņi to var darīt un izraisīt slimības. Parasti šie apstākļi ietver skartās personas imūnsistēmas nomākumu.

Atsauces

1. Fukami, J., Cerezini, P., Hungria, M. / (2018) Azospirillum: ieguvumi, kas pārsniedz bioloģiskā slāpekļa fiksāciju. AMB Express, 8:73.
2. Krieg, NR, Hylemon, PB (1971). Kemoheterotrofiskās spirilas taksonomija. Ikgadējais mikrobioloģijas pārskats, 30: 303-325.
3. Lee, A. (1991) Spirālveida organismi: kas tie ir? Mikrobioloģisks ievads Helicobacter pylori. Scandinavian Journal of Gastroenterology Supplement, 187: 9–22.
4. Mathuriya, AS (2016) Magnetotaktiskās baktērijas: nākotnes nanodrivers. Kritiskās atsauksmes biotehnoloģijā, 36: 788-802.
5. Ojukwu, IC, Christy, C. (2002) Bērnu žurku koduma drudzis: gadījuma ziņojums un pārskats. Scandinavian Journal of Infekcijas slimības, 34: 474-477.
6. Vargas, G., Cypriano, J., Correa, T., Leão, P., Bazylinski, DA, Abreu, F. (2018) Magnetotaktisko baktēriju, magnetosomu un magnetosomu kristālu pielietojumi biotehnoloģijā un nanotehnoloģijā: Mini-Review. Molecules, 23. doi: 10.3390 / moleules23102438.