SPIROKEETIT: YLEISET OMINAISUUDET, MORFOLOGIA, SYSTEMATIIKKA - BIOLOGIA - 2026

Spirochaetes on bakteerien pila, jolle on tunnusomaista gram-negatiivinen ja jolla on ainutlaatuinen solun ultrastruktuuri. Niillä on sisäiset liikkuvuuden organelit, nimeltään periplasminen flagella, joiden avulla ne voivat taipua, pyöriä pitkittäisakselillaan ja liikkua nestemäisissä ja puolikiinteissä väliaineissa.

Spirochaetes on yksi harvoista bakteerifylaista, jonka fenotyyppiset ominaisuudet vastaavat sen fylogeneettisistä suhteista perustuen 16S rRNA -analyysiin.

Leptospira sp. Kirjoittanut CDC / Rob Weyant, Wikimedia Commonsin kautta

Yleispiirteet, yleiset piirteet

Joillakin vapaasti elävillä pleomorfisilla Spirochaete-soluilla, kuten Spirochaeta-kokkoideilla, ei ole turvapaikan ultrastruktuurisia ja etologisia ominaisuuksia, mutta 16S rRNA -geenin sekvenssianalyysi sijoittaa ne Spirochaetaceae-perheeseen.

Ne ovat kemoorganotrofisia, ne voivat käyttää hiilihydraatteja, aminohappoja, pitkäketjuisia rasvahappoja tai pitkäketjuisia rasva-alkoholeja hiilen ja energian lähteinä.

Lajeista riippuen ne voivat kasvaa anaerobisissa, mikroaerofiilisissä, mahdollisesti anaerobisissa tai aerobisissa olosuhteissa. Jotkut ovat vapaasti eläviä ja toisilla on erityinen yhteys isäntään, joka voi olla niveljalkaisia, nilviäisiä ja nisäkkäitä, mukaan lukien ihmiset. Joidenkin lajien tiedetään olevan patogeenisiä.

Nämä bakteerit muodostavat fylogeneettisesti muinaisen ja hyvin erilaistuneen ryhmän, jotka ovat läheisemmin sukua bakteoideille ja acidobakteereille kuin muihin ryhmiin.

Se on vain Spirochaetia-luokan ja Spirochaetales-luokan muodostama turvapaikka, johon kuuluu neljä hyvin piirrettyä perhettä: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae ja Leptospiraceae.

Ne ovat pitkänomaisia ​​ja kierteisesti kierrettyjä (korkkiruuvin muotoisia), kooltaan halkaisijaltaan 0,1 - 3 mikronia ja pituudeltaan 4 - 250 mikronia. Heillä on ulkokalvo, joka koostuu useista kerroksista, joita kutsutaan soluverhoksi tai ulkokuoreksi, joka ympäröi protoplasmisen sylinterin kokonaan.

Soluissa on sisäisen liikkuvuuden organelleja, joita kutsutaan periplasmisiksi flagellaiksi. Ne työnnetään sisälle protoplasmisen sylinterin kumpaankin päähän ja ulottuvat suurimman osan solusta läpi, päällekkäin keskialueella.

Vetosysteemi sisäisellä läpänlavalla. Lamiot, kirjoittanut Wikimedia Commons.

Leptospiraceae-perheen tapauksessa periplasminen flagella ei ole päällekkäin soluissa. Protoplasminen sylinteri ja siipi suljetaan ulkokuorella, jolla on joitain ominaisuuksia, jotka ovat analogisia gram-negatiivisten värjäysbakteerien ulkokalvon kanssa.

Toisaalta, Spirochaeta plicatilis, on suurten bakteerien laji, johon on sijoitettu 18 - 20 periplasmaista pilkkua lähellä protoplasmisen sylinterin kumpaakin päätä.

systemaattinen

Karvapiiri-spirokeettien fylogeenisuus on tulosta äskettäisestä 16S rRNA-geenin sekvenssien analyysistä. Yksi luokka, Spirochaetia ja yksi luokka, Spirochaetales, tunnistetaan tällä reunalla.

Spirochaetales-luokka käsittää neljä perhettä, jotka ovat hyvin rajalliset: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae ja Leptospiraceae.

Spirochaetaceae

Tämän perheen bakteerit ovat kierteisiä soluja, joiden halkaisija on 0,1 - 3,0 mikronia ja pituus 3,5 - 250 mikronia. Soluilla ei ole koukkuja, kuten Leptospiraceae-perheen jäsenillä.

Periplasminen flagella insertoituu sisäisesti solun kumpaankin päähän ja ulottuu suurimmaksi osaksi limittyvän solun pituudesta keskialueella.

Peptidoglykaanissa läsnä oleva diaminohappo on L-ornitiini. Ne ovat anaerobisia, fakultatiivisesti anaerobisia tai mikroaerofiilisiä. Ne ovat kemo-organotrofisia.

He käyttävät hiilihydraatteja ja / tai aminohappoja hiilen ja energian lähteinä, mutta eivät käytä rasvahappoja tai pitkäketjuisia rasva-alkoholeja.

Ne ovat vapaasti eläviä tai yhdessä eläinten, hyönteisten ja ihmisten kanssa. Jotkut lajit ovat patogeenisiä. 16S-rRNA-sekvenssianalyysillä tutkitut lajit eroavat Brachyspiraceae-, Brevinemataceae- ja Leptospiraceae-perheiden jäsenistä.

Brachyspiraceae

Tämä perhe sisältää vain yhden suvun, Brachyspira. Ne ovat kierteisen muotoisia bakteereja, joilla on säännölliset kiharakuviot. Solut ovat 2 - 11 mikronia 0,2 - 0,4 mikronia.

Ne ovat yksisoluisia, mutta ajoittain kolme tai useamman solun pareja ja ketjuja voidaan nähdä kasvavissa viljelmissä. Epäsuotuisissa kasvuolosuhteissa muodostuu pallomaisia ​​tai pyöreitä kappaleita.

Ne ovat gram-negatiivisia tahroja. Ne ovat pakollisia anaerobisia tai aerobisia. Solujen päät voivat olla tylsät tai terävät.

Soluilla on tyypillinen spirochetesolurakenne, joka koostuu ulkokuoresta, kierukkaproplasmisesta sylinteristä ja sisäpuolisesta holkista protoplasmisen sylinterin ja ulkokuoren välisessä tilassa.

Brachyspira-suvun soluissa on lajista riippuen 8 - 30 helmeä. Flagellan lukumäärä korreloi yleensä solukokoon siten, että pienemmissä solulajeissa on vähemmän flagella-soluja.

Sormukset yhdistyvät sisäisesti, yhtä moninaisina solun molemmissa päissä, kietovat protoplasmisen sylinterin ympärille, ja niiden vapaat päät ovat päällekkäin solujen keskellä.

Se kasvaa välillä 36 - 42 ° C, optimaalisen lämpötilan ollessa 37 - 39 ° C. Ne ovat kemo-organotrofisia, käyttämällä kasvuun erilaisia ​​hiilihydraatteja. Sillä on oksidaasi vähentämään molekyylin happea.

Brevinemataceae

Tämä perhe sisältää vain yhden suvun, Brevinema. Solut ovat kierukkamuotoisia ja niiden halkaisija on 0,2 - 0,3 mikronia ja pituus 4 - 5 mikronia, osoittaen yhden tai kaksi kierteistä kierrosta epäsäännöllisillä aallonpituuksilla, jotka vaihtelevat välillä 2 - 3 mikronia.

He ovat päällysteet periplasmisen läpän, joka antaa soluille liikkuvuuden taivutuksella, kiertymällä ja translaatiolla. Heillä ei ole sytoplasmisia tubulaareja. Ne ovat mikroaerofiilisiä, liittyvät isäntään.

Leptospiraceae

Ne ovat oikeakätisiä kierteisiä soluja, joiden halkaisija voi olla 0,1 - 0,3 mikronia ja pituus 3,5 - 20 mikronia. Ei-motilisissa soluissa on koukussa olevat kärjet, kun taas aktiivisesti liikkuvilla soluilla on spiraalin johtava pää ja koukku solun takapäässä.

Heillä on periplasminen flagellum, joka työntyy sisäisesti solun kumpaankin päähän, mutta harvoin limittyy solun keskustassa. Periplasminen flagella löytyy kierreakselia pitkin.

Peptidoglykaanissa läsnä oleva diaminohappo on e-diaminopimeliinihappo. Ne ovat pakollisia tai mikroaerofiilisiä aerobisia organismeja. Ne ovat kemoorganotrofisia.

He käyttävät pitkäketjuisia rasvahappoja ja rasva-alkoholeja hiili- ja energialähteinä. He ovat vapaasti eläviä tai yhdessä eläinten ja ihmisten kanssa. Jotkut lajit ovat patogeenisiä.

patogenian

Suurin osa turva-Spirochaetes-lajeista ei ole patogeenisiä, mutta jotkut tunnetut lajit erottuvat patogeneesistään.

Treponema pallidum

Se on organismi, joka aiheuttaa kupolin. Se on liikkuva bakteeri, joka yleensä hankitaan läheisen seksuaalisen kontaktin kautta ja joka tunkeutuu isännän kudokseen oireisen tai sarakeepiteelin läpi.

Sairaudelle on ominaista haavaumien alue ja sukupuolielinten primaarinen tulehdus, joka ilmenee primaarisena infektiona. Tämän infektion myöhemmille vaiheille on ominaista makulapapulaariset purkaukset ja mahdollinen granulomatoottinen vaste, johon liittyy keskushermosto.

Muut suvun bakteerit voivat tuottaa ei-sukupuolitauteja, kuten pintaa (tunnetaan myös nimellä sininen tauti, karate, sisäpuoli, lota, pinto-tauti ja tina), joita tuottaa Treponema carateum tai yaws (tai buba, leuko, leija, tropiikka) polipapilloma tropicum tai tymosis), tuottaa Treponema pallidum ssp. kuulua.

Borrelia burgdorferi

Aiheuttaa Lymen tauti. Tällä lajilla on ainutlaatuinen ydin, joka sisältää lineaarisen kromosomin ja lineaariset plasmidit. Borrelia-lajit välittävät tietyt Ornithodoros-suvun (Argasidae) suvun punkit eri puolilla maailmaa.

Näitä punkkeja esiintyy kuivilla savannialueilla ja pensaikkoalueilla, erityisesti jyrsijöiden urien, luolien, puupiirien ja kuolleiden puiden lähellä tai muurien muurissa ja kattoissa sekä puulattioiden alla, missä pienet jyrsijät asuttavat..

Säiliölajit ovat selkärankaisia, kuten rotat, hiiret, oravat, koirat ja linnut. Puukot syövät Borrelia sp. imemällä tartunnan saaneiden eläinten tai ihmisten verta.

He syövät yöllä vähintään 30 minuutin ajan ennen paluutaan turvakoteilleen. Infektio tapahtuu pureman, infektoituneiden syljen tai limakalvojen saastumisen kautta tartunnan saaneella lonkkanesteellä.

Nämä bakteerit eivät eritty punkin ulosteisiin. Puukot ovat tartunnan saaneet koko elämän, jopa niin kauan kuin heiltä puuttuu verta 7 vuoden ajan. Ne voivat siirtyä vaakatasossa miesten ja naisten välillä; tai pystysuunnassa, naaraiden jälkeläisiä.

Lymen taudin ihovaurio, joka johtuu tartunnan saaneen Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)-punkin puremasta. Valokuvahyvitys: James Gathany Sisällöntuottajat: CDC / James Gathany, Wikimedia Commonsin kautta

Varhaisvaiheessa Lymen tauti esiintyy erottuvana ihon vauriona, jota kutsutaan erythema migransiksi, jota kutsutaan myös erythema migrans-kroonikaksi. Varhaiselle leesiolle on ominaista laaja punaisen ihottuman alue, jolla on usein vaalea keskipiste (härän silmä) punkin pureman kohdalla.

Hoitamattomana voi ilmaantua nivelreumaan liittyvää eroosivista artriittia ja lopulta kroonista etenevää enkefaliittia ja enkefalomyeliittia. Muut suvun bakteerit, kuten B. duttonii, B. hermsii ja B. dugesi, voivat aiheuttaa endeemisen uusiutuvan kuumeen.

Leptospira

Leptospiroosin aiheuttaja, kuumeinen sairaus, joka voi komplikatoitua aseptiseksi meningiitiksi, jos sitä jätetään hoitamatta. Infektio-oireita ovat kuume, vilunväristykset ja päänsärky, toisinaan keltaisuus.

Organismit voivat leviää koirien, rottien tai nautojen virtsan saastuttamiin eläimiin, veteen tai maaperään. Eläimet voivat pysyä oireettomina vektoreina vuosien ajan, ja organismit voivat pysyä elinkelpoisina leviämisen jälkeen viikkojen tai kuukausien ajan.

Sairauksien hankkiminen on yleisempää voimakkaiden sateiden tai tulvien jälkeen. Inkubointijakso voi olla korkeintaan yksi kuukausi.

Viitteet

1. Näyttelijä, JK (2012). Kliininen bakteriologia. Julkaisussa: lsevier's Integrated Review Immunology and Microbiology (toinen painos). Sivut 105 - 120.
2. Krieg, NR, J, T. Staley, DR Brown, BP Hedlund, BJ Paster, NL Ward, W. Ludwig ja WB Whitman. (2010) Bergeyn opas systemaattiseen bakteriologiaan: Osa 4: Bakteroidit, Spirochaetes, tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiates. Käyttötapoja.
3. Gupta, RS, Mahmood, S ja Adeolu, M. (2013). Fylogenominen ja molekyylinen allekirjoituspohjainen lähestymistapa turvapaikkahahmojen ja sen tärkeimpien kladien karakterisointiin: ehdotus turvapaikan taksonomiseen tarkistukseen. Fronters in Microbiology, 4: 217.
4. -Spirokeetoista. (2018). Wikipedia, ilmainen tietosanakirja. Kuulemispäivämäärä: 14:21, 10. lokakuuta 2018 alkaen: es.wikipedia.org.
5. Tilly, K, Rosa, PA ja Stewart, PE 2008. Borrelia burgdorferin tartunnan biologia. Tartuntatautiklinikat Pohjois-Amerikassa, 22 (2): 217–234.