SPIRILOS: KLASIFIKACE A MORFOLOGIE - BIOLOGIE - 2025

Tyto espirilos, přísně vzato, jsou gramnegativní bakterie ve spirále. Nejjednodušší lze nalézt ve vodním prostředí, zejména ve stojatých vodách, i když je lze nalézt i na nezdravých místech. Protože k životu vyžadují málo kyslíku, říká se, že jsou mikroaerofilní bakterie.

Obecně existují tři hlavní typy bakteriálních morfologií: bakterie bacil, koky a spirální bakterie. To však neznamená, že všechny spirální bakterie jsou spirilli.

Spirillum. Práce Wolframm Adlassnig. Wikimmedia commons.

Tato sekce bude ve skutečnosti věnována poskytování informací o málo známých spirilách (přísně řečeno) tohoto bakteriálního rodu. Představíme také ostatním trochu lépe známé, které patří k žánrům se složeným názvem.

Z klasifikačního hlediska, ačkoli existuje spousta bakterií se spirálovou morfologií, jsou jedinými spirilly ty, které patří do rodu Spirillum nebo do jiných rodů, jejichž jméno používá příponu - spirillum. To znamená, že další spirální bakterie, která však není spirilem a nebude zde zakryta, je Helicobacter pylori.

Spirilos by se neměl zaměňovat ani se spirochetami. Přestože mohou vykazovat morfologické podobnosti, patří k různým typům bakterií. Spirochety zahrnují lidské patogenní bakterie, jako je Treponema pallidum, původce syfilis.

Klasifikace

Spirály nejsou přirozenou skupinou, která slouží jako základ racionální klasifikace bakterií. Spíše odkazují na formu, která již dlouho fascinovala mikrobiology.

Mnoho různých bakterií různých fylogenetických čepelí má tvar spirály (volný smysl). Zde budeme mluvit jen málo o těch, které se podle nomenklatury a samozřejmě podle formy nazývají spirilla v přísném slova smyslu. Vypadají jako vývrtky a další bakterie, které vypadají jako ty, ale nejsou stejné, jsou spirálové.

V rodu nejjednodušší spirilly Spirillum byly rozpoznány nejméně čtyři druhy: S. winogradskyi, S. volutans, S. pleomorphum a S. kriegii.

Očekávají potvrzení další kandidáti, obvykle izolovaní z environmentálních vzorků. Předpokládá se, že některé z nich se používají jako stimulátory růstu rostlin a při detoxikaci půdy kontaminované železem.

Bakterie v rodu patří do rodiny Spirillaceae a je to jediný rod, který tvoří rodinu. Spirily v této skupině jsou betaproteobakterie.

Jiné proteobakterie, které zahrnují spirilli, jsou ty, které patří do čeledi Rhodospirillaceae. V této rodině najdeme nesírné fialové bakterie. Tato skupina alphaproteobakterií zahrnuje magnetobakterie rodu Magnetospirillum. Do této skupiny patří také bakterie rodu Azospirillum vázající dusík.

Nakonec je třeba znovu připomenout, že existují i ​​další bakterie se spirálovitou morfologií - ale že biologicky řečeno nejsou spirály. Například Spirochetes dokonce patří do jiného kmene (Spirochaetes) než spirilli (Proteobacteria).

I když jsou to také proteobakterie (ne alfa, ani beta), bakterie rodu Helicobacter jsou spirální bakterie z rodiny Helicobacteraceae.

Morfologie

Spirály patří mezi největší známé bakterie. Jsou podlouhlé a vykazují spirálovitý design díky své helikální morfologické struktuře.

Mnoho z těchto bakterií má také sadu bičíků na obou koncích. Díky nim mohou tyto bakterie zažít rotační pohyb a pohybovat se vysokou rychlostí.

Mohou dosáhnout délky 60 mikronů a proměnného průměru mezi 1,4 a 1,7 mikrony. Každá spirálová zatáčka, jako by to byl pohyb šroubu, může zahrnovat 1 až 5 zatáček najednou.

Tvar spirály je geneticky určen a v mnoha případech závisí na projevu jediného genu. V případě mnoha spirálních bakterií s patogenním životním stylem je spirálový tvar kritický pro virulenci a patogenitu.

U striktních spirál a ostatních s podobným tvarem se zdá, že ztráta tvaru neovlivňuje schopnost přežít a přizpůsobit se.

Některé spirály a význam pro životní prostředí

Magnetospirilli, stejně jako ti patřící do rodu Magnetospirillum, mají zvláštnost, kterou sdílejí s několika dalšími gram-negativními: jsou magnetotaktickými.

To znamená, že se mohou orientovat v magnetickém poli: pasivně se vyrovnávají a aktivně plavou podél magnetického pole. Této orientace je dosaženo přítomností intracelulární struktury zvané magnetozom.

Tento typ bakterií a jejich magnetosomů tvoří nenahraditelný přírodní nanomateriál pro generování rozmanitých aplikací v průmyslu, vědě a technologii.

Existují i ​​další spirály, například rod Rhodospirillum a Azospirillum, které podporují růst rostlin nebo zasahují do fixace atmosférického dusíku.

Jsou nepochybně biologickým klíčem v cyklování tohoto základního prvku planety. Bakterie tohoto rodu také propůjčují toleranci nebo odolnost vůči biotickému nebo abiotickému stresu.

Jsou environmentální spirily lékařsky důležité?

Alespoň jeden druh Spirillum může infikovat člověka kontaktem s fyziologickými zbytky hlodavců, které nesou bakterie. To může způsobit onemocnění známé jako krysa-skusová horečka. Léčba obvykle zahrnuje použití beta-laktamových antibiotik.

Důležitými patogeny jsou také, jak již bylo zmíněno, jiné nespirálové bakterie. V rhodospirilách jsme však zjistili, že u některých rodů rodu Rhodospirillaceae bylo zaznamenáno, že zahrnují bakterie, které jsou oportunními patogeny u lidí.

To znamená, že se nejedná o přísné patogeny, jejichž způsob života vyžaduje parazitizaci jiných živých bytostí. Za určitých okolností však mohou tak učinit a způsobit nemoc. Obecně tyto okolnosti zahrnují deprese imunitního systému postižené osoby.

Reference

1. Fukami, J., Cerezini, P., Hungria, M. / (2018) Azospirillum: výhody, které jdou daleko za biologickou fixaci dusíku. AMB Express, 8:73.
2. Krieg, NR, Hylemon, PB (1971) Taxonomie chemoheterotropní spirilly. Roční přehled mikrobiologie, 30: 303-325.
3. Lee, A. (1991) Spirální organismy: co to je? Mikrobiologický úvod do Helicobacter pylori. Scandinavian Journal of Gastroenterology Supplement, 187: 9-22.
4. Mathuriya, AS (2016) Magnetotaktické bakterie: nanodrivery budoucnosti. Critical Reviews in Biotechnology, 36: 788-802.
5. Ojukwu, IC, Christy, C. (2002) Horečka skusů u dětí: kazuistika a recenze. Scandinavian Journal of Infectious Diseases, 34: 474-477.
6. Vargas, G., Cypriano, J., Correa, T., Leão, P., Bazylinski, DA, Abreu, F. (2018) Aplikace magnetotaktických bakterií, magnetosomů a krystalů magnetosomu v biotechnologiích a nanotechnologiích: Mini-Review. Molecules, 23. doi: 10,3390 / molekuly23102438.