Karakteristik Firmicutes, morfologi, filogeni dan klasifikasi



Firmicutes Ini adalah salah satu tepi di mana Bakteri diklasifikasikan. Filum ini terdiri dari tiga kelas (Bacilli, Clostridia dan Erysipelotrichia), 26 famili dan 223 genera, sehingga merupakan filum bakteri utama.

Bakteri yang diklasifikasikan dalam filum ini memiliki sejarah evolusi yang sama. Semua memiliki dinding sel yang kaku, dari mana nama Firmicutes berasal (dalam bahasa Latin firmus  berarti tegas dan kulit lihat kulit atau dinding sel). 

Semua bakteri tepi mengandung asam murámico di dinding sel dan beberapa mengandung asam theitoic. Mayoritas adalah gram positif, dengan pengecualian keluarga Veillonellaceae dan Syntrophomonadaceae, yang gram-negatif.

Bakteri Firmicutes beragam secara fenotip, dapat berupa sel bulat, lurus, kurva, batang heliks atau filamen, dengan atau tanpa flagela, dengan atau tanpa endospora yang tahan terhadap panas.

Mereka dapat bersifat aerob, fakultatif atau anaerob yang ketat. Beberapa termofilik dan / atau halofilik. Beberapa dari mereka adalah chemoganotrophs dan photoheterotrophs anoxic lainnya. Sebagian besar tumbuh pada pH netral, tetapi beberapa bersifat acidophilic atau alkalophilic. Mereka memiliki kandungan DNA yang umumnya kurang dari 50%.

Bakteri yang diklasifikasikan dalam filum Firmicutes membentuk bagian penting dari flora usus manusia, bersama dengan bakteri yang diklasifikasikan dalam filum Bacteriodetes. Studi terbaru telah mengidentifikasi bahwa mikrobiota usus manusia dan hewan model obesitas dikaitkan dengan peningkatan jumlah Firmicutes, dalam kaitannya dengan Bacteriodetes.

Indeks

  • 1 Karakteristik umum
    • 1.1 Filogeni
  • 2 Klasifikasi
    • 2.1 Kelas Clostridia
    • 2.2 Kelas Erysipelotrichia
    • 2.3 Kelas Basilli
  • 3 mikrobiota gastrointestinal
  • 4 Referensi 

Karakteristik umum

Filogeni

Filogeni dari Firmicutes telah secara konstan direvisi dan diperiksa ulang, menggabungkan lebih banyak data dan metode baru yang memungkinkan kita untuk mengajukan hipotesis evolusi baru..

Studi terbaru berdasarkan analisis subunit kecil urutan nukleotida dari RNA ribosom telah menghasilkan kerangka filogenetik di mana filum Firmicutes terdiri dari tiga kelas (Basilli, Clostridia dan Erysipelotrichia), 26 keluarga dan 223 genera.

Dalam klasifikasi sebelumnya, filum ini termasuk kelas tambahan yang disebut Mollicutes, yang berbeda dari sisa bakteri Firmicutes karena tidak memiliki dinding sel yang kaku, tanpa peptidoglikan atau asam muramat, mereka fleksibel dan merupakan sel yang sangat pleomorfik..

Grup ini telah dihapus dari Firmicutes dalam studi yang lebih baru dengan penanda alternatif. Akibatnya, kelas Mollicutes diangkat ke tepi Tenericute.

Keluarga Erysipelotrichaceae, yang sebelumnya diklasifikasikan dalam Mollicutes, yang membentuk dinding sel gram positif, dipertahankan dalam Firmicutes sebagai kelas baru yang disebut Erysipelotrichia, dengan satu urutan (Erysipelotrichales) yang mencakup satu keluarga (Erysipelotrichaceae). Analisis terbaru menguatkan pemisahan antara kelas Basilli dan Clostridia.

Klasifikasi

Kelas Clostridia

Kelas Clostridia adalah clade polifilis fenotipik, beragam secara fisiologis dan ekologis. Ini mengandung bakteri gram positif dan gram negatif dan sebagian besar genera membentuk spora, dengan pengecualian seperti Clostridium.

Kelas Clostridia terdiri dari ordo Clostridial, Halanaerobial, dan Thermoanaerobacterales. Bakteri yang termasuk ordo Clostridiales adalah bakteri anaerob yang ketat, bakteri ordo Halanaerob adalah halofilik dan bakteri dari ordo Thermoanaerobacteriales adalah termofilik.

Beberapa spesies Clostridia memiliki kepentingan besar bagi industri, digunakan untuk menghasilkan pelarut sebagai produk akhir dari proses fermentasi. 

Yang lain menghasilkan racun, seperti Clostridium botulinum, juga dikenal sebagai BoTox, untuk melumpuhkan otot-otot wajah agar mengurangi kerutan kulit.

Kelas Erysipelotrichia

Kelas ini terdiri dari bakteri dalam bentuk batang tipis tipis, lurus atau sedikit melengkung, dengan kecenderungan membentuk filamen panjang. Mereka tidak bergerak, dengan dinding sel gram positif, yang tidak menghasilkan endospora.

Mereka aerobik, anaerob fakultatif. Mereka adalah chemoorganotrophic. Mereka memiliki metabolisme pernapasan fermentasi. Kelompok ini termasuk beberapa spesies patogen untuk mamalia dan burung, di antaranya Erysipelothrix rhusiopathiae dan Bulleidia mengusir.

Kelas Basilli

Bakteri dari kelas Basilli biasanya membentuk dinding sel gram positif. Mereka mungkin atau mungkin tidak membentuk endospora. Sebagian besar bersifat aerob atau mikroaerofilik, sementara hanya beberapa yang merupakan anaerob fakultatif. Kelas Bacilli terdiri dari pesanan Bacillales dan Lactobacillales.

Sebagian besar genera ordo Bacillales membentuk endospora, meskipun ada pengecualian. Selain itu, mereka memiliki pewarnaan gram positif dari dinding sel dalam sel muda. Sebagian besar jenis kelamin memiliki menaquinone 7 (MK-7).

Menaquinon rantai panjang, dari MK-6 hingga MK-11 telah dilaporkan dalam keluarga thermoactinomycetaceous. Menaquinone juga dikenal sebagai vitamin K2. 

Jumlah rantai samping ditunjukkan dalam nama khusus dari masing-masing menaquinone (mis. MK-6 memiliki enam unit molekul yang melekat pada inti molekul yang dibentuk oleh cincin kuinon).

Genus Bacillales termasuk bakteri yang sangat patogen seperti Bacillus anthracis, menyebabkan antraks. Spesies penting lainnya adalah Bacillus subtilis, salah satu organisme yang digunakan sebagai model dalam penelitian untuk memahami topik mulai dari diferensiasi sel hingga penyimpanan besi dan replikasi DNA.

Bakteri ordo Lactobacillales dapat memiliki bentuk batang atau kelapa, memiliki pewarnaan gram-positif pada dinding sel, tidak membentuk endospora dan bersifat anaerob fakultatif dan katalase-negatif..

Pesanan ini termasuk bakteri menguntungkan seperti Lactobacillus, komponen penting dari flora gastrointestinal pada manusia dan hewan lain, dan digunakan artisanal dan industri untuk produksi yogurt dan makanan fermentasi lainnya.

Mikrobiota gastrointestinal

Mikrobiota gastrointestinal memainkan peran penting dalam menjaga kesehatan manusia dengan memberikan energi, nutrisi, dan perlindungan imunologis. Pada orang dewasa yang sehat, lebih dari 1.250 spesies bakteri yang sebagian besar berasal dari Bacteroidetes, Firmicutes dan Actinobacteria telah diidentifikasi.

Secara umum, hubungan Firmicutes / Bacteroidetes dianggap sangat penting dalam komposisi mikrobiota usus manusia. Pada orang gemuk proporsi tinggi Firmicutes telah diidentifikasi, sedangkan pada mereka dengan berat badan rendah hubungan terbalik telah dilaporkan.

Komposisi mikrobiota ini berkembang sepanjang hidup, dari anak usia dini hingga usia tua. Dengan demikian, hubungan Firmicutes / Bacteroidetes mengalami peningkatan dari lahir hingga dewasa dan selanjutnya diubah dengan usia lanjut.

Juga telah diidentifikasi bahwa makanan memiliki efek penting pada mikrobiota pencernaan. Rasio Firmicutes / Bacteroidetes lebih tinggi pada orang dengan diet berdasarkan protein hewani dan lemak jenuh dibandingkan dengan mereka yang diet tinggi tanaman dan serat..

Referensi

  1. Bahl, H & Dürre, P. (2000). Clostridia: Bioteknologi & Aplikasi Medis. Jerman Wiley-VCH.
  2. Conlon, M.A. & dan Burung. A.R. (2015). Dampak Diet dan Gaya Hidup terhadap Mikrobiota usus dan Kesehatan Manusia. Nutrisi, 7 (1), 17-44.
  3. Firmicutes. (2018, 30 Januari). Wikipedia, Ensiklopedia gratis. Tanggal konsultasi: 20:40, 27 September 2018 dari en.wikipedia.org
  4. Firmicutes. (2018, 17 September) Di Wikipedia, Ensiklopedia Gratis. Diperoleh pada 20:41, 27 September 2018, dari en.wikipedia.org
  5. Mariat, D, Firmesse, O., Levenez, F, Guimarães, VD, Sokol, H, Doré, J, Corthier, G dan Furet JP. (2009). Rasio Firmicutes / Bacteroidetes dari mikrobiota manusia berubah dengan usia. Mikrobiologi BMC, 9: 123.
  6. Anda, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, N.R., Ludwig, W., Rainey, F.A., Schleifer, K.-H., Whitman, W. (2009). Manual Bergey tentang Bakteriologi Sistematik: Volume 3: The Firmicutes. USA.