SPIRILOS: LUOKITTELU JA MORFOLOGIA - BIOLOGIA - 2026

Espirilos, tarkkaan ottaen, ovat gram-negatiivisten bakteerien kierre. Yksinkertaisimmat löytyvät vesiympäristöistä, etenkin seisovista vesistä, vaikka niitä voi löytää myös epäterveellisistä paikoista. Koska he tarvitsevat vähän happea elääkseen, niiden sanotaan olevan mikroaerofiilisiä bakteereja.

Yleensä bakteerimorfologioita on kolme päätyyppiä: bakteerit, kokit ja spiraalbakteerit. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että kaikki spiraalibakteerit olisivat spirillejä.

Spirillum. Wolframm Adlassnigin teos. Wikimmedia.

Itse asiassa tämä osa on omistettu tarjoamaan tietoja tämän bakteerisukun tunnetuista spirillaista (tiukasti sanottuna). Esitämme myös muita hieman tunnetuimpia, jotka kuuluvat yhdistetyllä nimellä tyylilajeihin.

Luokittelua silmällä pitäen, vaikka spiraalimorfologiallakin on paljon bakteereja, ainoat spirilla-bakteerit ovat Spirillum-sukuun tai muihin suvuihin kuuluvia, joiden nimessä käytetään loppuliitettä -spirillum. Tämä tarkoittaa, että toinen spiraalinen bakteeri, joka ei ole spirili ja jota ei katetta tässä, on Helicobacter pylori.

Myöskään spirilosia ei pidä sekoittaa spirocheteihin. Vaikka niillä voi olla morfologisia samankaltaisuuksia, ne kuuluvat erityyppisiin bakteereihin. Spirosketeihin sisältyvät ihmisen patogeeniset bakteerit, kuten Treponema pallidum, syfilisin aiheuttaja.

Luokittelu

Spirilit eivät ole luonnollinen ryhmä, joka toimii perustana bakteerien järkevälle luokittelulle. Pikemminkin he viittaavat muotoon, joka on pitkään kiehtonut mikrobiologeja.

Monet erilaiset fylogeneettisten kladien bakteerit ovat spiraalin muotoisia (löysä mielessä). Puhumme tässä vain vähän niistä, joita nimikkeistön ja ilmeisesti muodon mukaan kutsutaan spirillaksi suppeassa merkityksessä. Ne näyttävät korkkiruuveilta, ja muut bakteerit, jotka näyttävät siltä, ​​mutta eivät ole samoja, ovat kierteisiä.

Yksinkertaisimman spirillan, Spirillum-suvun sisällä on tunnistettu ainakin neljä lajia: S. winogradskyi, S. volutans, S. pleomorphum ja S. kriegii.

Muut ehdokkaat, yleensä ympäristönäytteistä eristetyt, odottavat vahvistusta. Jotkut niistä uskotaan käytettävän kasvien kasvun edistäjinä ja raudan saastuttaman maaperän vieroituksessa.

Sukuun kuuluvat bakteerit kuuluvat Spirillaceae-perheeseen, ja se on ainoa suku, joka perheen muodostaa. Tämän ryhmän spirillit ovat beetaproteobakteereja.

Muita proteillibakteereita, joihin sisältyy spirilli, kuuluvat Rhodospirillaceae-perheeseen. Tästä perheestä löydämme rikkittomat violettibakteerit. Tähän alfaproteobakteeriryhmään kuuluvat Magnetospirillum-suvun magnetobakteerit. Tähän ryhmään kuuluvat myös Azospirillum-suvun typpeä kiinnittävät bakteerit.

Lopuksi on jälleen muistettava, että on olemassa muitakin bakteereja, joilla on kierteinen morfologia - mutta biologisesti ottaen ne eivät ole henkiä. Esimerkiksi spirokeetit kuuluvat jopa erilaiseen pilaan (Spirochaetes) kuin spirilli (proteobakteerit).

Vaikka he ovat myös proteobakteereita (ei alfaa eikä beetaa), Helicobacter-suvun bakteerit ovat Helicobacteraceae-perheen spiraalbakteerit.

Morfologia

Spirilit ovat suurimpia tunnettuja bakteereja. Ne ovat pitkänomaisia ​​ja niiden spiraalimorfologisesta rakenteesta johtuen on esitetty spiraalimuoto.

Monilla näistä bakteereista on myös sarja siipiä molemmissa päissä. Heidän ansiosta nämä bakteerit voivat kokea kiertoliikettä ja liikkua suurella nopeudella.

Ne voivat saavuttaa 60 mikronin pituuden ja vaihtelevan halkaisijan välillä 1,4 - 1,7 mikronia. Jokainen kierteinen kierros, ikään kuin se olisi ruuvin liikettä, voi sisältää 1-5 kierrosta kerrallaan.

Kierremuoto määritetään geneettisesti, ja se riippuu monissa tapauksissa yhden geenin ilmenemisestä. Niiden spiraalisten bakteerien tapauksessa, joilla on patogeeninen elämäntapa, spiraalin muoto on kriittinen virulenssille ja patogeenisyydelle.

Tiukalla spirillalla ja muilla, joilla on samanlainen muoto, muodon menetys ei vaikuta vaikuttavan kykyyn selviytyä ja sopeutua.

Jotkut henget ja ympäristön merkitys

Magnetospirillilla, kuten Magnetospirillum-sukuun kuuluvilla, on erityisyys, jonka ne jakavat muutamien muiden gramnegatiivisten kanssa: ne ovat magnetotaktisia.

Tämä tarkoittaa, että he voivat orientoitua magneettikentään: ne kohdistuvat passiivisesti ja uivat aktiivisesti magneettikenttää pitkin. Tämä suuntaus saavutetaan solunsisäisen rakenteen, jota kutsutaan magnetosomiksi, läsnä ollessa.

Tämäntyyppiset bakteerit ja niiden magnetosomit muodostavat korvaamattoman luonnollisen nanomateriaalin tuotettaessa useita sovelluksia teollisuudessa, tieteessä ja tekniikassa.

On muitakin alkoholijuomia, esimerkiksi Rhodospirillum- ja Azospirillum-sukuja, jotka edistävät kasvien kasvua tai puuttuvat ilmakehän typen kiinnittymiseen.

Ne ovat epäilemättä biologinen avain planeetan tämän perustavanlaatuisen elementin pyöräilyyn. Tämän suvun bakteerit antavat myös toleranssin tai vastustuskyvyn bioottiseen tai abioottiseen stressiin.

Ovatko ympäristöpiirit lääketieteellisesti tärkeitä?

Ainakin yksi Spirillum-laji voi tartuttaa ihmisiä koskettamalla bakteereita kantavien jyrsijöiden fysiologisia jäämiä. Se voi aiheuttaa taudin, jota kutsutaan rottien puremaksi. Hoito sisältää yleensä beetalaktaamiantibioottien käytön.

Muut ei-spiraaliset bakteerit, kuten jo mainittiin, ovat myös tärkeitä taudinaiheuttajia. Rhodospirillae-ryhmässä havaitsimme kuitenkin, että joidenkin Rhodospirillaceae-perheen suvuista on raportoitu sisältävän bakteereja, jotka ovat ihmisille opportunistisia patogeenejä.

Toisin sanoen, ne eivät ole tiukkoja taudinaiheuttajia, joiden elämäntapa vaatii muiden elävien olentojen loistamista. Erityisissä olosuhteissa he voivat kuitenkin tehdä niin ja aiheuttaa sairauksia. Yleensä näihin olosuhteisiin sisältyy sairastuneen henkilön immuunijärjestelmän masennus.

Viitteet

1. Fukami, J., Cerezini, P., Hungria, M. / (2018) Azospirillum: hyödyt, jotka ylittävät kaukana biologisen typen kiinnittymisen. AMB Express, 8:73.
2. Krieg, NR, Hylemon, PB (1971) Kemoheterotrofisen spirillan taksonomia. Vuosikatsaus mikrobiologiaan, 30: 303-325.
3. Lee, A. (1991) Kierre-organismit: mitä ne ovat? Mikrobiologinen johdanto Helicobacter pyloriin. Scandinavian Journal of Gastroenterology Supplement, 187: 9-22.
4. Mathuriya, AS (2016) Magnetotaktiset bakteerit: tulevaisuuden nanojärjestelmät. Critical Reviews in Biotechnology, 36: 788-802.
5. Ojukwu, IC, Christy, C. (2002) Rotilla purema kuume lapsilla: tapauskertomus ja katsaus. Scandinavian Journal of Infectious Diseases, 34: 474-477.
6. Vargas, G., Cypriano, J., Correa, T., Leão, P., Bazylinski, DA, Abreu, F. (2018) Magnetotaktisten bakteerien, magnetosomien ja magnetosomikiteiden sovellukset biotekniikassa ja nanoteknologiassa: Mini-Review. Molecules, 23. doi: 10.3390 / molekyylit23102438.