- kenmerken
- Soorten bacillen volgens Gramkleuring
- Classificatie van bacillen
- Voorbeelden van bacillen
- Phylum enterische proteobacteriën
- Geslacht
- Geslacht
- Geslacht
- Bacilli en het microbioom
- Referenties
De staafjes zijn staafvormige bacteriën. De andere vormen van bacteriën zijn kokken, die bolvormig zijn (samenvallend met hun naam), en gebogen staafjes. Alle bacteriën zijn prokaryote organismen, zonder kernen en organellen zoals mitochondriën en chloroplasten.
De omgevingen waarin bacillen leven, zijn divers. Ze omvatten bodem, water, organisch materiaal, dieren (huid, mond, vaginaal en darmkanaal) en nog veel meer plaatsen. Van alle bekende bacteriesoorten is echter slechts een klein percentage (ongeveer 1%) veroorzakers van ziekten bij mensen.
Bron: LadyofHats
kenmerken
Op dezelfde manier als de rest van de bacteriën zijn de bacillen eencellige organismen die geen kernmembraan hebben.
Een typische bacil is 3 µm lang en 1 µm breed, hoewel ze korter of veel langer kunnen zijn. Ze kunnen dun of dik zijn, met scherpe uiteinden, of gebogen en stomp.
Bacillen kunnen afzonderlijk voorkomen, in paren (diplobacilli), in ketens (streptobacilli), in lange filamenten of vertakt.
Het genoom bestaat uit een circulair chromosoom dat een DNA-molecuul is dat condenseert om een zichtbare massa te vormen, een nucleoïde genaamd. Ze hebben één kopie van elk gen en zijn dus haploïde. Bovendien hebben ze kleine hoeveelheden extra-chromosomaal DNA, cirkelvormig, genaamd plasmiden.
De bacillen kunnen Gram-positief of Gram-negatief zijn. Dit betekent dat wanneer de Gramkleuring klaar is, Gram-positieve bacteriën paars worden en Gram-negatieve bacteriën rood. Deze differentiële kleuring is het gevolg van verschillen in de structuur van de celwand van grampositieve en gramnegatieve bacteriën.
Bacillen zijn geen monofyletische groep met een nauwe gemeenschappelijke voorouder, maar verschillende groepen behoren tot het domein van Eubacteria.
Soorten bacillen volgens Gramkleuring
Grampositieve bacteriën hebben een dikke celwand, 250 Å, die het plasmamembraan omgeeft. Gram-negatieve bacteriën hebben een dunne celwand van 30 A omgeven door een buitenmembraan.
De celwand is een stijve laag waardoor bacteriën kunnen leven in een omgeving met een lagere zoutconcentratie dan die van de intracellulaire vloeistof (hypotone omgeving).
Peptidoglycaan is het onderdeel van de celwand. Het is georganiseerd in zeer dunne vellen die zijn samengesteld uit derivaten van suikers: N-acetyl-glucosamine en N-acetyl-muramic. In het vel zijn de ketens van suikerderivaten met elkaar verbonden door peptidebruggen. Deze bruggen geven de celwand zijn karakteristieke stevigheid.
Bij Gram-positieve bacteriën wordt een tussenliggende peptidebrug gevormd die tetra-peptiden verbindt, die op hun beurt covalent zijn gekoppeld aan ketens van suikerderivaten. In gramnegatieve bacteriën zijn tetrapeptiden rechtstreeks verbonden met de ketens van suikerderivaten door covalente bindingen.
Bij grampositieve bacteriën vertegenwoordigt peptidoglycaan 90% van de celwand. Bij gramnegatieve bacteriën vormt peptidoglycaan 10% van de wand. De rest is een buitenmembraan.
Classificatie van bacillen
De wetenschap die verantwoordelijk is voor het identificeren en classificeren van organismen is taxonomie. Bacteriën, waaronder bacillen, kokken en gebogen staven, worden geclassificeerd op basis van hun metabolisme, hun enzymen, enz.
Klassieke taxonomie houdt rekening met morfologie (vorm en grootte van kolonies, Gramkleuring), mobiliteit (door flagella; glijdend; niet-beweeglijk), voeding en fysiologie (fototroof; chemoorganotroof; chemolithotroof; relatie met de zuurstof en temperatuur), en andere factoren zoals cellulaire insluitsels en pathogeniteit.
Moleculaire taxonomie bestaat uit de analyse van de moleculen waaruit de cel bestaat. De belangrijkste gebruikte methoden zijn DNA: DNA-hybridisatie, ribotypering en lipidenanalyse. De bacillen vormen geen taxonomische groep, maar behoren tot verschillende phyla, ordes, klassen en geslachten van bacteriën.
Bacteriën kunnen worden geclassificeerd door fylogenetische analyse, die de evolutionaire relaties tussen organismen bepaalt. Momenteel worden routinematig ribosomale RNA-sequenties verkregen, die vervolgens met verschillende methoden worden geanalyseerd, waardoor fylogenetische bomen worden gegenereerd.
Op het gebied van microbiële taxonomie zijn de Bergey-handleiding voor systematische bacteriologie en de verhandeling De prokaryoten de belangrijkste referenties.
Voorbeelden van bacillen
Phylum enterische proteobacteriën
De meeste zijn mobiel, door flagella, aan de oppervlakte. Ze zijn facultatief aëroob en kunnen glucose en andere suikers fermenteren. Het bekendste lid van deze groep is Escherichia coli, maar er zijn ook andere geslachten die bekend staan omdat ze pathogeen zijn voor mensen, zoals Salmonella, Shigella en Yersinia.
Geslacht
Ze hebben een zeldzame celwandstructuur met lipiden die mycolzuren worden genoemd. Dit maakt de zuurvaste test positief. Ze kunnen filamenten vormen. Fragmentatie is de manier om zich te verspreiden. Lepra en tuberculose bij mensen worden veroorzaakt door respectievelijk M. leprae en M. tuberculosis.
Geslacht
Ze zijn verplicht anaëroob. Ze vormen endosporen die bestand zijn tegen hitte en chemische middelen. Enkele voorbeelden zijn C. tetani, de veroorzaker van tetanus, C. botulinum, dat de veroorzaker is van botulisme, en C. perfringens, dat een veroorzaker is van diarree door inname van voedsel.
Geslacht
Ze zijn facultatief anaëroob. Ze vormen endosporen. Ze zijn Gram-positief en Gram-negatief. Ze zijn over het algemeen mobiel door flagellen aan de oppervlakte. Enkele voorbeelden zijn B. anthracis, de veroorzaker van miltvuur, en B. subtilis, dat door de farmaceutische industrie wordt gebruikt voor de biosynthese van bacitracine.
Bacilli en het microbioom
De term microbioom werd voor het eerst gebruikt door Nobelprijswinnaar Joshua Lederberg. Het microbioom verwijst naar de microbiële diversiteit (onder andere pathogenen, commensalen, symbiotica) die een bepaalde habitat of ecosysteem inneemt. De samenstelling en abundantie van het microbioom verschillen tussen habitats in het mondiale ecosysteem.
Bacillen maken deel uit van de overvloed aan microbiële cellen die in verschillende habitats aanwezig zijn. De bodem heeft bijvoorbeeld 10.000 micro-organismen in een 1 cm 3 , terwijl gletsjerijs 10.000 micro-organismen in hetzelfde volume heeft. Een ander voorbeeld is de menselijke mond, die 570 bacillen per ml speeksel bevat.
Referenties
- Bagdi, ML 2009. Microbiologie en biochemie. Maglan, Delhi.
- Barton, LL 2005. Structurele en functionele relaties in prokaryoten. Springer, New York.
- Bauman, BW 2012. Microbiologie met ziekten naar lichaamssysteem. Pearson, Boston.
- Black, JG 2008. Microbiologie: principes en verkenning. Wiley, New York.
- Burton, GRW, Engelkirk, PG 1998. Microbiologie voor de gezondheidswetenschappen. Lippincott, Philadelphia.
- Desalle, R., Perkins, S. 2015. Welkom in het microbioom. Yale University Press, New Haven.
- Madigan, MT, Martinko, JM, Parker, J. 2004. Brock: biologie van micro-organismen. Pearson, Madrid.
- Saleem, M. 2015. Microbiome gemeenschapsecologie: grondbeginselen en toepassingen. Springer, New York.
- Talaro, KP, Talaro, A. 2002. Fundamenten in de microbiologie. McGraw-Hill, New York.
- Tortora, GJ, Funke, BR, Case, CL 2010. Microbiologie: een inleiding. Benjamin Cummings, San Francisco.