Bacilo

Ilustração de bactérias do gênero Bacillus

O que é Bacilo?

Bacilo É um gênero de bactérias da divisão Firmicutes que são caracterizadas por ser formadores de esporos em condições aeróbicas. Eles têm uma forma de cana e geralmente são grama positivos (embora alguns sejam variáveis ​​de grama), com colônias que têm organismos que são tingidos de rosa e outros que são tingidos.

Nesses casos, os pesquisadores descobriram que o número de organismos que respondem à medida que os negativos grama aumentam com a idade da colônia devido a uma diminuição na espessura da camada petidoglicana.

Bactérias desse gênero podem ser rigorosas ou opcionais aeróbicas anaeróbicas. A maioria é móvel por causa da presença de faria, no entanto, também existem representantes não -mobils. Eles podem estar praticamente em qualquer ambiente na Terra, incluindo ambientes extremos, de grandes altitudes ao fundo do mar.

Algumas espécies são de interesse médico, pois podem causar doenças como antraz (Bacillus anthracis) ou doenças transmitidas por alimentos (Bacillus cereus). Outros são usados ​​para obter antibióticos, enzimas, como probióticos ou em processos de fermentação e agricultura.

Características de gênero Bacilo

Cultivo de Bacillus subtilis. Tomado e editado de: uma dúvida [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)].

Produção endosporosa

A principal característica que define o gênero é a capacidade de produzir endosporos em condições aeróbicas. Esses esporos são caracterizados por poder resistir a altas temperaturas, dessecação, à ação dos desinfetantes e até da radiação.

Parede celular

A parede celular é formada por várias camadas de peptidoglys reticulados entre eles, formando um forte andaime que mantém a forma da célula e que contém ácidos teicóicos e lipáteicos.

Morfologia

Eles têm uma bengala, reta ou ligeiramente curvada e podem ser encontrados individualmente, em pares e ocasionalmente em correntes. A grande maioria deles é móvel devido à presença de flagelos períticos, ou seja, eles são projetados em todas as direções. Porém, Bacillus anthracis Falta flagelos.

Grama positivo

A maioria das bactérias desse gênero é positiva, no entanto, algumas são variáveis ​​de grama, ou seja, elas podem tingir rosa ou roxo. Isso ocorre porque o peptidoglicano está.

Resistência

Eles são organismos onipresentes e muito resistentes, com espécies capazes de resistir a temperaturas muito altas (termofílicas) ou muito baixas (psicrófilas), também existem espécies que podem tolerar ambientes muito ácidos ou muito alcalinos para outras espécies.

Algumas espécies são rigorosas aeróbicas, sendo incapazes de sobreviver em condições ansalidade, enquanto outras são opcionais opcionais.

Morfologia do gênero Bacilo

As bactérias do gênero Bacilo Eles podem ser moldados como uma haste, retos ou ligeiramente curvados, geralmente de extremidade redonda, mesmo que algumas células tenham sido descritas como quadradas (por exemplo Bacillus cereus).

As células têm um diâmetro que varia de 0.4 a 1.8 mícrons e um comprimento de 0.9 a 10.0 mícrons. As dimensões das células dentro de cada espécie e dentro de cada tensão geralmente têm pouca variabilidade.

As células ocorrem individualmente e em pares, algumas em correntes e ocasionalmente em filamentos longos. Dependendo das espécies, condições de tensão e cultivo, as células filhas podem ser separadas.

Dessa maneira, a colheita parece ser composta por células e pares de células individuais em divisão quando são observados por microscopia de contraste de fase. Em outros casos, as células filhas podem permanecer ligadas entre si, de modo que as cadeias celulares são vistas.

A morfologia dos esporos é uma característica taxonômica, mesmo quando pode haver alguma variação em cepas privadas. Os esporos mais comuns têm uma forma elipsoidal ou oval, mas as formas variam de formas cilíndricas a elipsóides, esféricas ou irregulares que se lembram de um rim ou uma banana.

Taxonomia e classificação

Taxonomicamente, gênero Bacilo Está localizado no firmicute de filo, aula de bacilos, ordem bacilal, família Bacillacea. Este gênero foi usado por Christian Gottfried Ehrenberg em 1835 para agrupar bactérias na forma de uma forma de bengala.

Então Ferdinand Cohn, em 1872, redefiniu o grupo como bactérias formadoras de esporos, resistentes ao calor, gramas-positivos e aeróbicos ou anaerobias opcionais. O tipo de tipo de gênero é Bacillus subtilis.

Os pesquisadores determinaram em 1991 que sexo Bacilo, Conforme tratado até o momento, era polifilético. Portanto, eles fizeram um rearranjo do grupo Bacilo Sensu lato, de onde cinco novos gêneros foram extraídos.

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O gênero é subdividido em dois grupos, por um lado o grupo de B. Subtilis e espécies relacionadas, enquanto por outro é o grupo de B. Cereus. Os primeiros grupos de grupos organismos com menos de 1 μm de diâmetro, esporos não -colados e esporos elipsoidais.

Enquanto isso, o segundo grupo contém espécies de mais de 1 μm de diâmetro, com um esporangio não -polido e esporos elpsoidais.

Onde está o gênero Bacilo?

As bactérias do gênero Bacilo Eles foram isolados principalmente no chão, água, alimentos e amostras clínicas. Mas eles também foram encontrados nos ambientes mais incomuns, como em sedimentos oceânicos a milhares de metros abaixo do nível do mar e em amostras de ar estratosférico, em piscinas geotérmicas ácidas, em águas subterrâneas altamente alcalinas e em lagos de hipersalina terminais.

Outros foram descobertos em nichos criados por seres humanos, de túmulos mexicanos e pinturas de paredes romanas deterioradas, a quartos limpos em instalações de montagem de naves espaciais.

Plantas também são uma rica fonte de novas espécies de Bacilo, alguns endey e outros associados à rizosfera.

Reprodução

As bactérias do gênero Bacilo Eles têm duas formas de reprodução assexual: fissão binária e de esporulação.

Fissão binária

A fissão binária é um tipo de reprodução que ocorre quando as bactérias estão em um ambiente favorável para seu desenvolvimento e permite crescimento exponencial. A fissão binária implica um divis mitótico que resulta em duas células filhas idênticas.

Reprodução de esporulação

Este segundo tipo também é conhecido pela formação de esporos. Aparece quando há algum tipo de estresse na colônia. Durante a esporulação, ocorre uma divisão celular assimétrica, resultando na formação de uma célula maior (células -tronco) e em uma menor (presorantes).

A Presora é incluída pela célula -tronco e coberta com várias camadas de proteção, o que gera perda de água e permite sua maturidade. Depois disso, ocorre a lise da célula -tronco e a liberação do endospore, que pode permanecer em dormência até as condições favoráveis.

Este endospora, como já indicado anteriormente, é resistente a temperaturas extremas, à dessecação, à ação de detergentes e radiação, e é a principal causa da resistência dessas bactérias e sua capacidade de colonizar qualquer ambiente.

Nutrição

A maioria das bactérias de gênero Bacilo Eles estão vivendo no solo e sua nutrição é o tipo de saprófito, ou seja, se alimentam da matéria orgânica em decomposição.

Outras espécies integram a flora bacteriana dos animais. Nesses casos, eles estabelecem uma relação simbiótica na qual aproveitam os alimentos ingeridos por seus anfitriões e produzem enzimas que ajudam na digestão desses alimentos.

Finalmente, algumas espécies podem atuar como parasitas oportunistas, alimentando -se diretamente de seu anfitrião.

Doenças

A maioria das espécies de Bacilo Eles não são patogênicos e raramente foram associados a doenças em humanos ou outros animais. Antrax é a condição mais conhecida causada por esse tipo de bactéria, embora envenenamento alimentar e infecções oportunistas causadas por Bacillus cereus

Antraz ou carbunco

Esta doença é altamente contagiosa e é causada por bactérias Bacillus anthracis. Pode afetar diferentes partes do corpo e sua patogenicidade depende do tecido afetado, da forma de infecção e do tempo que ele tira da infecção até o início do tratamento.

Cultivo de Bacillus anthracis, tensão coletada em Kaimedo, Tóquio, Japão Place do incidente do bioterrorismo em 1993. Tomado e editado de: Centros de Controle de Doenças, Estados Unidos [Domínio Público].

A forma mais agressiva da doença é o antraz pulmonar, que tem alta mortalidade. Você também pode atacar a pele (antraz cutâneo) ou o sistema digestivo. Carbunco pode atacar qualquer animal de sangue quente, incluindo o homem.

Os corpos de animais mortos por causa da doença, bem como a terra contaminada por fezes, ou sangue de animais infectados, constituem reservatórios da doença.

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Síndrome do arroz frito

É uma síndrome hematical que aparece principalmente devido ao consumo de arroz mal manipulado, embora também possa ocorrer devido ao consumo de laticínios e outros alimentos. O agente causal é bactéria Bacillus cereus.

Essa síndrome é caracterizada pela presença de náusea e vômito, que aparecem 1 a 5 horas após a ingestão de alimentos contaminados. Cólicas abdominais também podem ocorrer, mas a diarréia não é frequente.

É uma doença auto -limitada que tem uma duração geralmente não superior a 48 horas, na qual é importante.

Endoftalmitis

A endoftalmite é uma infecção ocular devido a diferentes organismos patogênicos. A resposta inflamatória do órgão infectado pode causar traumas no mesmo olho.

Diferentes espécies de bactérias estão relacionadas a essa doença, uma das mais relevantes é Bacillus cereus, cujas infecções causam lesões previstas reservadas.

O tratamento da doença consiste em fornecer ao paciente clindamicina ou vancomicina, a dexametasona também é recomendada. Às vezes, a doença pode comprometer a visão. Nesses casos, recomenda -se extração cirúrgica de humor vítreo.

Outras doenças

As bactérias do gênero Bacilo Eles estão relacionados a diferentes doenças que afetam principalmente as pessoas com o sistema imunológico comprometido. Entre essas doenças, endocardite, bacteremia, infecções cutâneas e musculoesqueléticos podem ser mencionados, bem como queratite.

As espécies Bacillus megaterium, Uma das maiores espécies de bactérias que existem pode causar abscessos cerebrais.

Bacillus megatierium. Tomado e editado de: ALEXASELY [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)].

Usa/aplicações

Probióticos

De acordo com a Organização Mundial da Saúde, os probióticos são microorganismos vivos que causam efeitos benéficos na saúde de pessoas ou animais que os consomem em quantidades adequadas em sua dieta.

Algumas espécies de Bacilo Eles têm usado como probióticos, incluindo B. Coagulans. Entre os benefícios que a ingestão desta bactéria traz, os pesquisadores sugeriram que existe os sintomas da síndrome do intestino irritável. Também alivia os sintomas da artrite reumatóide e flatulência.

Outro membro do gênero que usou como probiótico é B. Subtilis. Entre os benefícios desse organismo como probiótico estão o alívio das inflamações intestinais e infecções urogenitais e param de diarréia.

Enquanto isso, os esporos desta bactéria agem contra o estresse oxidativo devido a queratinociitas.

Controlador Biológico

As bactérias do gênero Bacilo Eles produzem uma variedade de substâncias com propriedades antibióticas que inibem o crescimento de organismos fitopatogênicos, como lipopeptídeos cíclicos não bribossômicos e endotoxinas δ. Eles também o usam na indústria farmacológica para obter antibióticos contra os seres humanos patógenos.

Aproximadamente 75% dos bioplagicidas que são comercializados em todo o mundo são produzidos com base em Bacilo thuringiensis. Outras espécies, como B. Subtilis, b. Pumilus e B. Amiloliquefaciens Eles também são empregados comercialmente, principalmente para elaboração de fungicidas.

Outros usos

A indústria também usa bactérias de gênero Bacilo Para obter enzimas comerciais e para a elaboração de detergentes. Além disso, eles estão entre os microorganismos mais utilizados em estudos de microbiologia, biologia molecular ou engenharia genética, entre outros.

Ciclo de vida de espécies de gênero Bacilo

Sob condições adequadas de nutrição, temperatura, pH, composição atmosférica, entre outros, Bacilo Eles crescem e são divididos pela fissão binária, uma forma assexual de reprodução que consiste na duplicação do DNA, seguida pela divisão de citoplasma por um septo divisor que atravessa o centro da célula, dando origem a duas células filha.

Condições adversas

No entanto, quando as condições ambientais são adversas, as células vegetativas geram endosporos, que são estruturas celulares que não contêm ATP e têm metabolismos extremamente latentes, que fornecem resistência.

Os endosporos são formados no final da fase de crescimento exponencial. Muitos outros fatores sabem que afetam a formação de endosporos, como temperatura de crescimento, pH ambiental, aeração, presença de certos minerais e fontes de carbono, nitrogênio e fósforo e suas concentrações. Outra influência é a densidade populacional.

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Células vegetativas de esporos latentes

A conversão de esporos latentes em células vegetativas implica três etapas: ativação, germinação e crescimento externo. A inatividade é quebrada com mudanças favoráveis ​​em temperatura ou por células envelhecidas.

No entanto, muitas espécies não requerem essa ativação. Ao deixar a latência, se o esporo encontrar condições ambientais apropriadas, a germinação será desencadeada, através da perda de refratância, hidrolisagem rápida da casca e a degradação de pequenas proteínas de ácido solúvel que desistem de resistência a agentes químicos e radiação.

O protoplasto dos esporos esporos incha visivelmente devido à coleta de água, currículos de biossíntese e uma nova célula vegetativa emerge da camada de esporos do rotâmetro, dando origem a um novo período de reprodução vegetativa.

Exemplos de espécies do gênero Bacilo

Bacillus cereus

Bacillus cereus

Esta espécie é uma bactéria Gram positiva que é comumente encontrada em solos, água e alimentos em todas as áreas temperadas do mundo. É uma espécie anaeróbica opcional que pode se mover através de flagelos períticos.

Esta bactéria é uma das principais responsáveis ​​pelos alimentos transmitidos por alimentos, às vezes síndrome ética ou síndrome infecciosa tóxica. Bacillus cereus Também pode causar várias doenças não -gastrointestinais, como endocardite, bacteremia, endoftalmite ou infecções crônicas de pele, entre outros.

Como possui endosporos muito resistentes, sua eliminação não é alcançada com o cozimento, não elimina o congelamento, mas o último interrompe seu crescimento, por isso é aconselhável usar temperaturas abaixo de 6 ° C se o alimento for armazenado por longos períodos de tempo.

Bacillus anthracis

Bacillus anthracis

É um tipo de gênero que é caracterizado por ser imóvel pela ausência de flagelos, ao contrário do que acontece com o resto dos representantes do gênero. É um grama positivo e anaeróbico opcional.

Esta bactéria é responsável por Carbuncus e sua patogenicidade depende de dois fatores de virulência, um polipeptídeo capsular chamado substância P e uma proteína exotoxina chamada fator B.

Existem inúmeras cepas desta bactéria, cuja virulência varia entre eles. As cepas mais virulentas foram usadas como armas biológicas.

Bacillus subtilis

Bacillus subtilis

Bactérias gramas positivas e catalase positiva que vive no chão. Tem bordas arredondadas e um tamanho de 2-3 mícrons por 1 micro. Esta bactéria é quase exclusivamente aeróbica, mas pode sobreviver em ambientes anxicais.

É considerado seguro para o ser humano, mas há casos isolados de ingestão de alimentos contaminados com esta espécie. Nesses casos, os sintomas são semelhantes aos de envenenamento por Bacillus cereus.

É uma das espécies bacterianas mais estudadas e os pesquisadores o consideram como a versão grama positiva de Escherichia coli. Também é considerado um organismo modelo para estudos de laboratório, especialmente em estudos de manipulação genética.

Bacillus subtilis Produz bactricina, um antibiótico bactericida que é eficaz no tratamento contra bactérias positivas positivas, como Staphilococcus aureus. Também produz compostos bioativos com atividade antifúngica e substâncias usadas na elaboração de detergentes.

Bacillus thuringiensis

Bacillus thuringiensis

Bacillo de Gram positivo que vive no chão, as plantas superam e no intestino das lagartas de várias espécies de borboletas e mariposas. É caracterizado porque durante o processo de esporulação, eles produzem cristais de proteína que possuem propriedades de inseticida.

Graças a esses cristais, conhecidos como endotoxinas Δ, os esporos de Bacillus thuringensis e cristais de proteínas têm uso como biopesticida por mais de 100 anos.

Os pesquisadores introduziram as informações genéticas desta planta, por meio de engenharia genética, para várias espécies vegetais, como batata, algodão ou milho, de modo que as plantas produzem substâncias com propriedades inseticidas.

Referências

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