Informație

Există diferite specii de bacterii cu benzi de absorbție distincte?


Bacteriile din diferite specii absorb diferite lungimi de undă ale luminii? Cât de diferit?

Cea mai mare parte a căutărilor mele au condus la subiecte despre Dispertia Optică, care pare a fi independentă de specii, spre deosebire de specii individuale.


Da, da, așa cum demonstrează faptul că bacteriile au culori diferite! Mai mult, unele bacterii sunt fotosintetice, iar altele nu; bacteriile fotosintetice au un mecanism foarte specific de absorbție a luminii pe care celelalte nu îl fac, așa că este de părere că nu vor absorbi aceleași lungimi de undă.

Această pagină vorbește despre asta foarte frumos, cu o listă de diferite culori și bacterii care le au:
http://www.biotecharticles.com/Applications-Article/Colorful-Bacteria-612.html

Cotație de bani:

Bacteriile sunt pigmentate sau colorate. Bacteriile pigmentate sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de cromobacterii. Pigmenții bacterieni sunt solubili în apă sau insolubili; pigmenții solubili în apă sunt difuzați în mediul de creștere. Din punct de vedere chimic, pigmenții bacterieni sunt pirol, fenazină, carotenoid, xantofile și derivați de chinină sau chinonă. Moleculele pigmentare sunt sintetizate în peretele celular sau în spațiul periplasmatic. Putem vizualiza pigmentarea în bacterii într-un mediu de creștere specific sau celulele bacteriene colorate de mine cu un colorant de observat la microscop. S-a dovedit că numai bacteriile aerobe și facultativ aerobe sunt pigmentate deoarece oxigenul molecular este esențial pentru pigmentare. Prin urmare, bacteriile anaerobe sunt nepigmentate. Sinteza pigmentară este, de asemenea, dependentă de lumină, pH, temperatură și constituenții mediului, cum ar fi coloranții indicatori. Acestea afișează toate culorile din curcubeu, inclusiv nuanțe deschise sau întunecate și culori neobișnuite precum negru, alb, maro, auriu, argintiu și verde fluorescent, galben sau albastru.

Și lista:

Violet: Spirillum rubrum
Violet: Violaceina Chromobacterium
Indigo: Janthinobacterium lividum
Albastru: Streptomyces coelicolor
Verde: Chlorobium tepium
Galben: Xanthomonas campestris
Portocale: Sarcina aurentiaca
Roșu: Serratia marcenscens
Maro: Rhizobium etli
Negru: Prevotela melaninogenica
De aur: Staphylococcus aureus
Argint: Actinomyces sp.
Alb: Stafilococ epidermid
Cremă: Proteus vulgaris
Roz: Micrococcus roseus
Maro: Rugamonas rubra
Fluorescent albastru / verde: Pseudomonas aeruginosa
Galben fluorescent: Pseudomonas fluorescens

Se pare că unele scopuri ale producerii de pigmenți, în afară de fotosinteză, sunt absorbția luminii UV (adică absorbția unei lungimi de undă specifice este întregul punct) sau eliminarea radicalilor liberi.

O notă suplimentară, de pe pagina Wikipedia pentru Rhodospirillum rubrum, prima bacterie din acea listă (pe care Wikipedia o descrie ca „roz”, dar suficient de apropiată):

Fotosinteza R. rubrum diferă de cea a plantelor, deoarece nu posedă clorofila a, ci bacterioclorofilele. În timp ce bacterioclorofila absoarbe lumina cu o lungime de undă maximă de la 800 la 925 nm, clorofila absoarbe lumina cu o lungime de undă maximă de 660 la 680 nm.

https://en.wikipedia.org/wiki/Rhodospirillum_rubrum

Și în timp ce acel paragraf descrie „clorofila a” ca fiind o caracteristică a plantelor, alte bacterii o folosesc, cum ar fi Chlorobium tepidum, deci acolo puteți vedea câteva lungimi de undă care sunt absorbite de una și nu de cealaltă.


Da, o fac, la fel cum a explicat Rozenn Keribin în răspunsul ei. În plus față de răspunsul de mai sus, există o lucrare de cercetare din 1954 scrisă de Shibata, Bensen și Calvin disponibilă gratuit de la Laboratorul Berkeley de la Universitatea din California, care ar trebui să vă ofere fundalul teoretic, metodologia experimentală, precum și câteva date despre spectrele de absorbție. a diferitelor microorganisme, inclusiv a bacteriilor:

Spectrele de absorbție a suspensiilor microorganismelor vii


2.1: Dimensiuni, forme și aranjamente ale bacteriilor

  • Contribuție de Gary Kaiser
  • Profesor (microbiologie) la Community College of Baltimore Country (Cantonsville)
  1. Enumerați cele trei forme de bază ale bacteriilor.
  2. Enumerați și descrieți 5 aranjamente diferite de coci.
  3. Definiți și dați abrevierea pentru unitatea metrică de lungime numită micrometru și indicați dimensiunea medie a unei bacterii în formă de coc și a unei bacterii în formă de tijă.
  4. Enumerați și descrieți 2 aranjamente diferite de bacili.
  5. Enumerați și descrieți 3 forme spirale diferite de bacterii.

Bacteriile sunt organisme procariote, unicelulare, microscopice (au fost descoperite excepții care pot atinge dimensiuni doar vizibile cu ochiul liber. Acestea includ Epulopiscium fishelsoni, o bacterie în formă de bacil care are de obicei 80 micrometri (& microm) în diametru și 200-600 & microm lungime și Thiomargarita namibiensis, o bacterie sferică între 100 și 750 & microm în diametru. )

  1. în general mult mai mici decât celulele eucariote.
  2. foarte complexe în ciuda dimensiunilor lor reduse. Chiar dacă bacteriile sunt organisme unicelulare, ele sunt capabile să comunice între ele printr-un proces numit cvorum sensing. În acest fel, ele pot funcționa mai degrabă ca o populație multicelulară decât ca bacterii individuale. Acest lucru va fi discutat mai detaliat în Unitatea 2.

Pentru a vizualiza o ilustrație interactivă frumoasă care compară dimensiunea celulelor și a microbilor, consultați Resurse pentru dimensiunea și scala celulei de la Universitatea din Utah.

Forma celulelor bacteriene este determinată în primul rând de o proteină numită MreB. MreB formează o bandă spirală și un simplu citoschelet și ndash în jurul interiorului celulei chiar sub membrana citoplasmatică. Se crede că definește forma prin recrutarea de proteine ​​suplimentare care apoi dirijează modelul specific de creștere a celulelor bacteriene. De exemplu, bacteriile în formă de bacil care au o genă MreB inactivată devin în formă de coccoid, iar bacteriile în formă de coc nu au în mod natural gena MreB. Majoritatea bacteriilor se prezintă într-una din cele trei forme de bază: coccus, tijă sau bacil și spirală.


Archaebacteria

Arhebacteriile sunt procariote unicelulare care se credeau inițial bacterii. Acestea se află în domeniul Archaea și au un tip unic de ARN ribozomal.

Compoziția peretelui celular al acestor organisme extreme le permite să trăiască în unele locuri foarte inospitaliere, cum ar fi izvoarele termale și orificiile hidrotermale. Archaea din specia metanogenă poate fi găsită și în intestinele animalelor și ale oamenilor.

  • Domeniu: Archaea
  • Organisme: Metanogeni, halofili, termofili și psihrofili
  • Tipul celulei: Procariotă
  • Metabolism: În funcție de specie, oxigenul, hidrogenul, dioxidul de carbon, sulful sau sulfura pot fi necesare pentru metabolism
  • Achiziție nutrițională: În funcție de specie, aportul nutrițional poate apărea prin absorbție, fotofosforilare non-fotosintetică sau chemosinteză
  • Reproducere: Reproducere asexuală prin fisiune binară, înmugurire sau fragmentare

Relații filogenetice între Archaea, Bacteria și Eukarya

În timp ce termenul procariot („Înainte de nucleu”) este utilizat pe scară largă pentru a descrie atât Archaea cât și bacteriile, puteți vedea din Arborele filogenetic al vieții de mai jos că acest termen nu descrie un grup monofiletic:

Un copac filogenetic al viețuitoarelor, bazat pe datele ARN și propus de Carl Woese, care arată separarea bacteriilor, arheilor și eucariotelor. Prin această versiune vectorială: Eric Gaba (Sting - fr: Sting) - NASA Astrobiology Institute, găsit într-un articol, Domeniu public, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1201601

De fapt, Archaea și Eukarya formează un grup monofiletic, nu Archaea și Bacteria. Aceste relații indică faptul că archaea este mai strâns legată de eucariote decât de bacterii, chiar dacă superficial archaea pare a fi mult mai asemănătoare bacteriilor decât eucariotele.


Microbiota intestinală normală: un factor esențial în sănătate

Definiții de bază și dezvoltarea microbiotei

Termenul de microbiotă trebuie preferat față de flora cu termen mai vechi, întrucât aceasta din urmă nu ține seama de numeroasele elemente nonbacteriale (de exemplu, arhea, viruși și ciuperci) despre care se știe că sunt acum locuitori normali ai intestinului. Având în vedere înțelegerea relativ mai mare care există în prezent cu privire la rolul bacteriilor, în comparație cu ceilalți constituenți ai microbiotei în sănătate și boli, bacteriile intestinale vor constitui accentul principal al acestei revizuiri. În cadrul microbiotei gastrointestinale umane există un ecosistem complex de aproximativ 300 până la 500 de specii bacteriene, cuprinzând aproape 2 milioane de gene (microbiomul). 1 Într-adevăr, numărul bacteriilor din intestin este de aproximativ 10 ori mai mare decât celulele din corpul uman, iar genomul bacterian colectiv este mult mai mare decât genomul uman.

La naștere, întregul tract intestinal este steril, intestinul sugarului este colonizat mai întâi de bacteriile materne și de mediu în timpul nașterii și continuă să fie populat prin hrănire și alte contacte. 2 Factorii despre care se știe că influențează colonizarea includ vârsta gestațională, modul de naștere (nașterea vaginală vs nașterea asistată), dieta (laptele matern vs formula), nivelul de igienizare și expunerea la antibiotice. 3, 4 Microbiota intestinală a nou-născuților se caracterizează printr-o diversitate scăzută și o relativă dominanță a filelor Proteobacterii și Actinobacterii după aceea, microbiota devine mai diversă odată cu apariția dominanței Firmicute și Bacteroidete, care caracterizează microbiota adultului. 5 & ​​# x02013 7 Până la sfârșitul primului an de viață, profilul microbian este distinct pentru fiecare sugar până la vârsta de 2,5 ani, microbiota seamănă pe deplin cu microbiota unui adult în ceea ce privește compoziția. 8, 9 Această perioadă de maturare a microbiotei poate fi critică, există dovezi acumulate din mai multe surse că întreruperea microbiotei la începutul copilăriei poate fi un factor determinant al expresiei bolii în viața ulterioară. Rezultă că intervențiile îndreptate spre microbiotă mai târziu în viață pot, la propriu, să fie prea târziu și potențial sortite eșecului.

După copilărie, compoziția microflorei intestinale rămâne relativ constantă până la viața ulterioară. Deși s-a susținut că compoziția fiecărei flori individuale este atât de distinctă încât ar putea fi utilizată ca alternativă la amprentarea digitală, mai recent, au fost descrise 3 enterotipuri diferite în microbiomul uman adult. 10 Aceste enterotipuri distincte sunt dominate de Prevotella, Ruminococ, și Bacteroides, respectiv, și aspectul lor pare a fi independent de sex, vârstă, naționalitate și indicele de masă corporală. Se crede că microbiota rămâne stabilă până la bătrânețe, când se observă modificări, posibil legate de modificări ale fiziologiei digestive și ale dietei. 11 & # x02013 13 Într-adevăr, Claesson și colegii săi au putut identifica corelații clare la persoanele în vârstă, nu numai între compoziția microbiotei intestinale și dieta, ci și în raport cu starea de sănătate. 14

Reglementarea Microbiotei

Datorită motilității normale a intestinului (peristaltismului și complexului motor migrator) și a efectelor antimicrobiene ale acidului gastric, ale bilei și ale secrețiilor pancreatice și intestinale, stomacul și intestinul subțire proximal, deși cu siguranță nu sunt sterile, conțin un număr relativ mic de bacterii. la subiecții sănătoși. 15 Interesant este faptul că organismele comensale cu proprietăți probiotice au fost recent izolate din stomacul uman. 16 Microbiologia ileonului terminal reprezintă o zonă de tranziție între jejun, conținând specii predominant aerobe, și populația densă de anaerobi găsiți în colon. Numărul de colonii bacteriene poate fi la fel de mare ca 10 9 unități formatoare de colonii (CFU) / ml în ileonul terminal imediat proximal de valva ileocecală, cu o predominanță a organismelor gram-negative și anaerobe. La trecerea în colon, concentrația bacteriană și varietatea florei enterice se schimbă dramatic. Se pot găsi concentrații de 10 12 CFU / ml sau mai mari și sunt compuse în principal din anaerobi, cum ar fi Bacteroides, Porphyromonas, Bifidobacterium, Lactobacillus, și Clos-tridium, cu bacterii anaerobe care depășesc numărul bacteriilor aerobe cu un factor de 100 la 1000: 1. Predominanța anaerobilor în colon reflectă faptul că concentrațiile de oxigen din colon sunt foarte scăzute, flora s-a adaptat pur și simplu pentru a supraviețui în acest mediu ostil.

La orice nivel dat al intestinului, compoziția florei demonstrează, de asemenea, variații de-a lungul diametrului său, anumite bacterii tind să fie aderente la suprafața mucoasei, în timp ce altele predomină în lumen. Este evident că speciile bacteriene care locuiesc la suprafața mucoasei sau în stratul de mucus sunt cele mai susceptibile de a participa la interacțiunile cu sistemul imunitar gazdă, în timp ce cele care populează lumenul pot fi mai relevante pentru interacțiunile metabolice cu alimentele sau produsele din digestie. Acum este evident că diferite populații bacteriene pot locui în aceste domenii distincte. Contribuțiile lor relative la sănătate și boli au fost explorate într-o măsură limitată, totuși, din cauza inaccesibilității relative a populațiilor juxtamucoase din colon și, în special, în intestinul subțire. Cu toate acestea, majoritatea studiilor asupra microbiotei intestinului uman s-au bazat pe analize de probe fecale, reprezentând, prin urmare, o limitare majoră. Într-adevăr, o serie de studii au arătat deja diferențe între populațiile luminale (fecale) și juxtamucoase în afecțiuni precum boala inflamatorie a intestinului (IBD) și sindromul intestinului iritabil (IBS). 17, 18

La om, compoziția florei este influențată nu numai de vârstă, ci și de alimentație și de condițiile socio-economice. Într-un studiu recent al persoanelor vârstnice, interacțiunea dintre dietă și vârstă a fost demonstrată, în primul rând, de o relație strânsă între dieta și compoziția microbiotei la subiecți și, în al doilea rând, de interacțiunile dintre dietă, microbiota și starea de sănătate. 14 Trebuie amintit, de asemenea, că componentele nedigerabile sau nedigerate ale dietei pot contribui substanțial la metabolismul bacterian, de exemplu, o mare parte din creșterea volumului scaunului rezultată din ingestia de fibre dietetice se bazează pe o creștere a masei bacteriene. Subtilitățile interacțiunii dintre alte componente ale dietei și microbiota sunt acum explorate și vor furniza, fără îndoială, informații importante. De exemplu, datele care indică un rol potențial al anumitor produse ale metabolismului bacterian în carcinogeneza colonului au oferit deja indicii puternice ale relevanței interacțiunilor dietă-microbiotă pentru boală. Antibioticele, prescrise sau în lanțul alimentar ca urmare a administrării lor la animale, au potențialul de a avea un impact profund asupra microbiotei. 19 În trecut, se credea că aceste efecte erau relativ tranzitorii, recuperarea completă a microbiotei avându-se loc la scurt timp după terminarea tratamentului cu antibiotice. Cu toate acestea, în timp ce studii recente au confirmat că recuperarea este destul de rapidă pentru multe specii, unele specii și tulpini prezintă efecte mai susținute. 20

Interacțiuni gazdă-microbiotă

Interacțiunile microbiotei intestinale-comensale joacă un rol fundamental în promovarea funcțiilor homeostatice, cum ar fi imunomodularea, reglarea în sus a genelor citoprotec-tive, prevenirea și reglarea apoptozei și menținerea funcției de barieră. 21 Rolul critic al microbiotei asupra dezvoltării funcției intestinale este demonstrat pe larg de soarta animalului fără germeni. 22, 23 Nu numai că sunt afectate practic toate componentele sistemului imunitar asociat intestinului și ale sistemului imunitar la aceste animale, dar dezvoltarea epiteliului, a vasculaturii, a aparatului neu-romuscular și a sistemului endocrin intestinal este de asemenea afectată. Subtilitățile interacțiunilor dintre microbiotă și gazdă sunt exemplificate prin studii care demonstrează capacitatea unei polizaharide elaborate de bacterie Bacteroides fragilis pentru a corecta deficiențele de celule T și dezechilibrele Th1 / Th2 și a direcționa dezvoltarea organelor limfoide la animalul fără germeni. 24 Celulele dendritice intestinale par să joace un rol central în aceste interacțiuni imunologice critice. 24, 25

Cum diferențiază sistemul imunitar intestinal între prieten și dușman când vine vorba de bacteriile pe care le întâlnește? 26 La nivel epitelial, de exemplu, o serie de factori pot permite epiteliului să tolereze organismele comensale (și astfel probiotice). Acestea includ mascarea sau modificarea modelelor moleculare asociate cu microbii, care sunt de obicei recunoscute de receptorii de recunoaștere a modelelor, cum ar fi receptorii de tip Toll, 27 și inhibarea căii inflamatorii NF & # x003baB. Răspunsurile la comensale și agenți patogeni pot fi, de asemenea, distinct diferite în cadrul sistemului imunitar al mucoasei și al sistemului. De exemplu, comensale precum Bifidobacterium infantis și Faecalibacterium prausnitzii s-a dovedit că induc diferențial celule T reglatoare și are ca rezultat producerea citokinei antiinflamatoare interleukină (IL) -10. 29 Alte comensale pot promova dezvoltarea celulelor T-helper, inclusiv TH17 celule și rezultă într-un răspuns inflamator controlat care este protector împotriva agenților patogeni în parte, cel puțin, prin producerea de IL-17. 30 Inducerea unui răspuns inflamator de nivel scăzut (inflamație fiziologică) de către comensale ar putea fi văzută pentru a conduce sistemul imunitar al gazdei și # x02019 pentru a face mai agresiv sosirea unui agent patogen. 31

Prin aceste și alte mecanisme, microbiota poate fi văzută că joacă un rol critic în protejarea gazdei de colonizarea de către speciile patogene. 32 Unele bacterii intestinale produc o varietate de substanțe, variind de la acizi grași și peroxizi relativ nespecifici până la bacteriocine foarte specifice, 33, 34, care pot inhiba sau distruge alte bacterii potențial patogene, 35 în timp ce anumite tulpini produc proteaze capabile să denatureze toxinele bacteriene. 36

Microbiota și metabolismul

Deși interacțiunile imunologice dintre microbiotă și gazdă au fost studiate în detaliu de ceva timp, abia recent a început să fie înțeleasă adevărata amploare a potențialului metabolic al microbiotei. Unele dintre aceste funcții metabolice erau bine cunoscute, cum ar fi capacitatea disac-caridazelor bacteriene de a salva zaharurile dietetice neabsorbite, cum ar fi lactoza și alcoolii și de a le transforma în acizi grași cu lanț scurt (SCFA) care sunt apoi folosiți ca sursă de energie de mucoasa colonică. SCFA promovează creșterea celulelor epiteliale intestinale și controlează proliferarea și diferențierea acestora. De asemenea, se știe de ceva timp că bacteriile enterice pot produce substanțe nutritive și vitamine, cum ar fi folatul și vitamina K, sărurile biliare deconjugate, 37 și metabolizează unele medicamente (cum ar fi sul-fasalazina) în lumenul intestinal, eliberând astfel părțile lor active . Cu toate acestea, abia recent s-a recunoscut întregul potențial metabolic al microbiomului și s-au apreciat contribuțiile potențiale ale microbiotei la starea metabolică a gazdei în sănătate și în raport cu obezitatea și tulburările conexe. Aplicarea genomicii, metabolomicii și transcriptomicii poate dezvălui acum, în detalii imense, potențialul metabolic al unui anumit organism. 38 & # x02013 41

Acum se știe, de asemenea, că anumite organisme comensale produc și alte substanțe chimice, inclusiv neurotransmițători și neuromodulatori, care pot modifica alte funcții intestinale, cum ar fi motilitatea sau senzația. 42 & # x02013 44 Cel mai recent și poate cel mai surprinzător, s-a propus că microbiota poate influența dezvoltarea 45 și funcția 46 a sistemului nervos central, ducând astfel la conceptul de axa microbiota-intestin-creier. 47 & # x02013 49


Abundența și diversitatea bacteriilor din diferite etape ale vieții Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae), dezvăluit prin metode dependente de cultura bacteriilor și metode PCR-DGGE

Laboratorul cheie de stat de biologie a stresului culturilor pentru zonele aride și Laboratorul cheie de gestionare a dăunătorilor culturilor din Platoul Nord-Vest Loess din Ministerul Agriculturii, Universitatea A&F din Nord-Vest, Yangling, Shaanxi, China

Laboratorul cheie de stat pentru biologia stresului culturilor pentru zonele aride și Laboratorul cheie de gestionare a dăunătorilor culturilor din platoul nord-vest Loess Platoul Ministerului Agriculturii, Universitatea A&F din nord-vest, Yangling, Shaanxi, China

Laboratorul cheie de stat pentru biologia stresului culturilor pentru zonele aride și Laboratorul cheie de gestionare a dăunătorilor culturilor din platoul nord-vest Loess Platoul Ministerului Agriculturii, Universitatea A&F din nord-vest, Yangling, Shaanxi, China

Departamentul de Entomologie și Departamentul de Biologie Moleculară și Genetică, Universitatea Cornell, Ithaca, NY, 14853 SUA

Laboratorul cheie de stat pentru biologia stresului culturilor pentru zonele aride și Laboratorul cheie de gestionare a dăunătorilor culturilor din platoul nord-vest Loess Platoul Ministerului Agriculturii, Universitatea A&F din nord-vest, Yangling, Shaanxi, China

Corespondență: Tong-Xian Liu, Laboratorul cheie de stat de biologie a stresului culturilor pentru zonele aride și Laboratorul cheie de gestionare a dăunătorilor culturilor din platoul nord-vest Loess, Ministerul Agriculturii, Universitatea A&F din nord-vest, Yangling, Shaanxi, 712100, China. Tel: +86 29 8709 2663 fax: +86 29 8709 2661 e-mail: [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Laboratorul cheie de stat pentru biologia stresului culturilor pentru zonele aride și Laboratorul cheie de gestionare a dăunătorilor culturilor din platoul nord-vest Loess Platoul Ministerului Agriculturii, Universitatea A&F din nord-vest, Yangling, Shaanxi, China

Laboratorul cheie de stat pentru biologia stresului culturilor pentru zonele aride și Laboratorul cheie de gestionare a dăunătorilor culturilor din platoul nord-vest Loess Platoul Ministerului Agriculturii, Universitatea A&F din nord-vest, Yangling, Shaanxi, China

Laboratorul cheie de stat pentru biologia stresului culturilor pentru zonele aride și Laboratorul cheie de gestionare a dăunătorilor culturilor din platoul nord-vest Loess Platoul Ministerului Agriculturii, Universitatea A&F din nord-vest, Yangling, Shaanxi, China

Departamentul de Entomologie și Departamentul de Biologie Moleculară și Genetică, Universitatea Cornell, Ithaca, NY, 14853 SUA

Laboratorul cheie de stat pentru biologia stresului culturilor pentru zonele aride și Laboratorul cheie de gestionare a dăunătorilor culturilor din platoul nord-vest Loess Platoul Ministerului Agriculturii, Universitatea A&F din nord-vest, Yangling, Shaanxi, China

Corespondență: Tong-Xian Liu, Laboratorul cheie de stat de biologie a stresului culturilor pentru zonele aride și Laboratorul cheie de gestionare a dăunătorilor culturilor din platoul nord-vest Loess, Ministerul Agriculturii, Universitatea A&F din nord-vest, Yangling, Shaanxi, 712100, China. Tel: +86 29 8709 2663 fax: +86 29 8709 2661 e-mail: [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Autentificare instituțională
Conectați-vă la biblioteca online Wiley

Dacă ați obținut anterior acces cu contul dvs. personal, vă rugăm să vă autentificați.

Achiziționați acces instant
  • Vizualizați articolul PDF și toate suplimentele și cifrele asociate pentru o perioadă de 48 de ore.
  • Articolul poate nu să fie tipărit.
  • Articolul poate nu să fie descărcat.
  • Articolul poate nu să fie redistribuit.
  • Vizualizare nelimitată a articolului PDF și a suplimentelor și cifrelor asociate.
  • Articolul poate nu să fie tipărit.
  • Articolul poate nu să fie descărcat.
  • Articolul poate nu să fie redistribuit.
  • Vizualizare nelimitată a articolului / capitolului PDF și a suplimentelor și cifrelor asociate.
  • Articolul / capitolul poate fi tipărit.
  • Articolul / capitolul poate fi descărcat.
  • Articolul / capitolul poate nu să fie redistribuit.

Abstract

Abundența și diversitatea microbiană a diferitelor etape ale vieții (larvele de a patra etapă, pupe și adulți) ale moliei cu diamant, Plutella xylostella L., colectate din câmp și crescute în laborator, au fost investigate folosind metoda dependentă de cultura bacteriilor și analiza PCR-DGGE pe baza secvenței genei de regiune a bacteriei 16S rRNA V3. O cantitate mare de bacterii a fost găsită în toate etapele vieții P. xylostella. Populația de câmp a avut o cantitate mai mare de bacterii decât populația de laborator, iar intestinele larvelor au avut o cantitate mai mare decât pupele și adulții. Bacteriile cultivabile au diferit în diferite etape ale vieții P. xylostella. Au fost identificate în total douăzeci și cinci de tulpini bacteriene diferite, dintre care 20 de tulpini au fost prezentate în intestinul larvelor, doar 8 tulpini la pupe și 14 tulpini la adulți. Firmicute bacterii, Bacil sp., au fost cele mai dominante specii în fiecare etapă a vieții. 15 benzi distincte au fost obținute din gel de electroforeză DGGE. Secvențele aruncate în baza de date GenBank au arătat că aceste bacterii aparțin șase genuri diferite. Analiza filogenetică a arătat că secvențele bacteriilor aparțin Actinobacteriilor, Proteobacteriilor și Firmicutelor. Serratia sp. în Proteobacteria a fost cea mai abundentă specie din intestinul larvelor. La pupe, bacteriile neculturabile au fost speciile cele mai dominante, iar bacteriile neculturabile și Serratia sp. au fost cele mai dominante specii la adulți. Studiul nostru a sugerat că o combinație de metode de cultură moleculare și tradiționale poate fi utilizată în mod eficient pentru a analiza și a determina diversitatea microflorei intestinale. Aceste bacterii cunoscute pot juca roluri importante în dezvoltarea P. xylostella.


Multipli microbi

Când pacientul infectat a fost internat la spital, medicii au folosit diagnostice tradiționale pentru a determina care agent patogen a fost de vină. Au identificat A. hydrophila, un microb care se găsește în mod obișnuit în mediile de apă dulce și sălbatică, de la lacuri până la râuri până la apă potabilă, conform sitului de referință clinic La zi. Când este ingerat, germenul poate provoca diaree sau infecta țesuturile moi din corp. Dar cand A. hydrophila intră într-o rană deschisă, poate apărea o boală îngrozitoare numită „fasciită necrozantă”.

Rara infecție pătrunde rapid și ucide țesuturile conjunctive din tot corpul, lăsând persoana afectată vulnerabilă la insuficiența organelor și la moarte, conform Organizația Națională pentru Tulburări Rare. Infecția consumatoare de carne trebuie tratată rapid cu antibiotice sau intervenții chirurgicale, așa cum a fost cazul pacientului în noul studiu. În cele din urmă, doar o amputare cvadruplă ar putea salva pacientul de microbii furioși.

Diagnosticul inițial al pacientului nu a dezvăluit de ce infecția a luat o întorsătură atât de bruscă și mortală. Testele de diagnostic tradiționale identifică diferite specii de bacterii pe baza proteinelor și toxinelor pe care bacteriile le produc, a explicat Chopra, astfel încât nuanța cazului a fost inițial ratată. „Dar dacă [te uiți] la nivelul ADN ... este o cu totul altă poveste”, a spus el.

In doi anterior studii, Chopra și coautorii săi au izolat probe bacteriene de la pacient și au analizat tot materialul genetic conținut în microbi. Analiza a relevat cele patru tulpini bacteriene distincte, denumite NF1 până la 4, care împreună au cauzat infecția aproape fatală. În mod remarcabil, atunci când funcționează izolat, niciuna dintre cele patru tulpini nu a declanșat o infecție letală la modelele de șoareci. Pentru a afla cum interacționează microbii pentru a provoca infecții grave, autorii au modificat ADN-ul tulpinilor bacteriene și modelele de șoarece infectate cu mai multe tulpini simultan. Prin modificarea ADN-ului germenilor, oamenii de știință ar putea schimba arsenalul de ucidere a țesuturilor fiecăruia și să determine ce arme au făcut infecția mixtă atât de letală.

Se pare că fiecare tulpină bacteriană are „arsenale diferite pentru a afecta gazda”, a spus Chopra.

Trei dintre cele patru tulpini, NF2 până la NF4, conțin instrucțiuni genetice pentru a produce o toxină numită exotoxină A sau ExoA, care împiedică celulele infectate să construiască noi proteine. De unul singur, aceste trei tulpini încă se descompun tesut muscular și să aibă acces la fluxul sanguin, dar sistem imunitar elimină rapid agentul patogen din corp.

În schimb, ultima dintre cele patru tulpini, NF1, pare mai puțin vulnerabilă la atacul imunitar, dar nu își poate crea propriul ExoA. Când lucrează singur, microbul rămâne în mare parte izolat lângă locul infecției, blocat de pereții țesutului muscular. Aici intră în joc munca în echipă bacteriană. Când mai multe tulpini de A. hydrophila infectează corpul, tulpinile producătoare de ExoA dărâmă obstacolele musculare, permițând NF1 să meargă într-un "furajos".

Interesant este faptul că celelalte trei tulpini rămân aproape de locul infecției, în timp ce NF1 preia conducerea și crește prin fluxul sanguin. Autorii au descoperit că NF1 produce de fapt o toxină unică care ucide nu numai țesuturile din corp, ci și celelalte tulpini de A. hydrophila tulpina NF1 însăși deține antidotul propriei otravă de casă.


Metodă

Deoarece multe metode de colorare diferențială necesită mai mulți pași și durează mult timp, nu vom efectua toate metodele de colorare diferențiale discutate mai sus.

Lamele pre-colorate vor fi utilizate pentru a vizualiza capsulele bacteriene, granulele metacromatice și bacilii cu aciditate rapidă. Obțineți câte o lamă din fiecare dintre cele trei bacterii enumerate în tabelul de mai jos. Pe măsură ce vizualizați aceste diapozitive, notați structurile „evidențiate”. Izolatul dvs. de mediu poate avea una sau mai multe dintre aceste caracteristici celulare, iar învățarea să le recunoașteți va ajuta la identificare. Toate acestea trebuie vizualizate cu ajutorul obiectivului obiectiv cu imersie în ulei.

Bacterie Pata Descriere sau schiță de celule cu caracteristica specificată
Flavobacterium capsulatum Pata capsulei
Corynebacterium diphtheriae Albastru de metilen (granule metacromatice)
Mycobacterium tuberculosis Pata rapidă acidă


Bacterii aerobe

Bacteriile aerobe necesită oxigen pentru a efectua respirația celulară și pentru a obține energie pentru a supraviețui. Pe scurt, bacteriile aerobe cresc și se înmulțesc doar în prezența oxigenului. Pentru a afla mai multe despre bacteriile aerobe, citiți mai departe.

Bacteriile aerobe necesită oxigen pentru a efectua respirația celulară și pentru a obține energie pentru a supraviețui. Pe scurt, bacteriile aerobe cresc și se înmulțesc doar în prezența oxigenului. Pentru a afla mai multe despre bacteriile aerobe, citiți mai departe.

Menționați bacteriile și aproape toți dintre noi presupunem că sunt microbi cauzatori de boli. Cu toate acestea, nu mulți dintre noi știu că bacteriile joacă un rol major în funcționarea generală a ecosistemului nostru. Credeți sau nu, o biomasă majoră a pământului este contribuită de celule bacteriene minuscule. În consecință, variabilitatea bacteriilor în ceea ce privește forma, dimensiunea, locul de locuit, obiceiurile de hrănire și cerințele de supraviețuire este extrem de vastă.

Doriți să scrieți pentru noi? Ei bine, căutăm scriitori buni care vor să răspândească vestea. Luați legătura cu noi și vom vorbi.

Bacteriile sunt omniprezente, ceea ce înseamnă că se găsesc în orice tip de condiții de mediu. Unele dintre specii sunt izolate din zonele cel mai puțin primitoare, cum ar fi izvoarele termale, sub coaja pământului și în deșeurile radioactive. Deci, vă puteți imagina adaptabilitatea bacteriilor în comparație cu alte ființe vii. În funcție de necesitatea oxigenului pentru supraviețuire sau nu, bacteriile sunt clasificate ca aerobe și anaerobe. Acest articol vă prezintă bacteriile aerobe cu exemple și vă spune în ce fel diferă de cele anaerobe.
Tipuri de bacterii aerobe Bacteriile aerobe necesită oxigen pentru supraviețuire. Diferite tipuri de bacterii aerobe sunt înrolate aici.

Obligați Aerobii: Aceste tulpini bacteriene necesită în mod obligatoriu oxigen pentru a obține energie, creștere, reproducere și respirație celulară.

Facultative și microaerofile: Contrar aerobilor obligați, există bacterii anaerobe, care trăiesc într-un mediu neoxigenat de-a lungul vieții. Intermediari la aceste două grupuri sunt bacteriile facultative (de exemplu, E. coli, Staphylococcus) și bacteriile microaerofile (de exemplu, Campylobacter, Helicobacter pylori). Bacteriile facultative se comportă atât aerob cât și anaerob, în ​​funcție de condițiile predominante. Cele de tip microaerofil necesită oxigen, dar în concentrații foarte scăzute.

Cum se face distincția între bacteriile aerobe și anaerobe În experimentele de microbiologie și biologie, bacteriile aerobe obligatorii pot fi izolate cu ușurință prin cultivarea unei mase de tulpini bacteriene într-un mediu lichid. Deoarece sunt organisme care au nevoie de oxigen, tind să se colecteze în suprafața superioară a mediului lichid, astfel încât să absoarbă oxigenul maxim disponibil.

Exemple de bacterii aerobe
Studierea trăsăturilor caracteristice și a importanței bacteriilor este o parte majoră a bacteriologiei. Menționate mai jos sunt câteva exemple de bacterii aerobe și trăsăturile lor caracteristice:

Bacil
Genul Bacillus cuprinde atât tipuri obligatorii, cât și facultative de specii bacteriene. Acestea includ tulpini libere sau patogene. De exemplu, B. subtilis este o bacterie liberă a solului, în timp ce infecția cu B. anthrax provoacă boala antrax. Ubiquitous in habit and having a large-sized genome, various species of Bacillus are commercially used for enzyme production and genetic researches.

Mycobacterium tuberculosis
As the name suggests, it is a species of pathogenic bacteria that cause tuberculosis. It is a rod shaped, obligate aerobic bacteria, characterized by the presence of a waxy layer on the wall. Being an oxygen-needing species, M. tuberculosis infects the lungs of mammalians, where oxygen is present in very high amounts. It divides at a very slow rate, after about 15 hours of infection.

Nocardia
Rod-shaped and gram positive type, the genus nocardia comprises more than 80 species. Out of these, some are capable of causing health conditions, while others are non-pathogenic. The disease caused by infection of nocardia is called nocardiosis, affecting only the lungs or the whole body. Usually, nocardia thrives in the oral cavity, mostly in the gums and periodontal pockets.

Doriți să scrieți pentru noi? Ei bine, căutăm scriitori buni care vor să răspândească vestea. Luați legătura cu noi și vom vorbi.

Lactobacillus
Lactobacillus is not a true aerobic bacteria, but it is included in the facultative type. You might have already heard about the application of this bacterium in curdling and fermentation of food items. It is normally found in the oral cavity and intestines without causing any symptoms. Rather, some Lactobacillus species are beneficial for health and classified as probiotic flora.

Pseudomonas Aeruginosa
Pseudomonas Aeruginosa is an gram-negative, rod shaped, obligate bacterium that causes diseases in humans and animals. It attacks people with a weak immune system. It is found everywhere in the environment. Infections caused by this bacterium are characterized by inflammations. If this infection occurs in the lungs or other vital organs, it can prove to be fatal. Diseases caused by it are pneumonia, urinary tract infections, and gastrointestinal infections. In addition to the above-mentioned strains, the list of aerobic bacteria includes Staphylococcus (facultative) and Enterobacteriacae species (facultative) among others. The major roles of aerobic bacteria include recycling of nutrients, decomposing waste products, and assisting in plant nutrient absorption. As they play a crucial role in the efficient working of septic systems, aerobic bacteria generators used in tanks. Bacteria from the generator aid in digesting harmful gases, foul odor, and help with other waste digesting problems.

Postări asemănatoare

Bacteria with nitrogen-fixing ability, play a very important rule in the biological cycle. This article provides detailed information about various types of such bacteria.

Gram-negative bacteria refers to a broad category of bacteria that are unable to retain the crystal violet dye owing to their distinct cell wall structure. Know more about such bacteria&hellip

Bacterial classification is more complex than the one based on basic factors like whether they are harmful or helpful to humans or the environment in which they exist. This article&hellip


Discuţie

Over a decade ago, Staufenberger and co-authors [25] reported the phylogenetic analysis of bacteria associated with the four parts of Laminaria saccharina (Saccharina lassitima) and how these populations differed over two seasons, using DDGE and 16S rRNA gene clone libraries. Bengtsson and co-workers also studied the spatial variations between microbial populations found on the meristem and blade regions of Laminaria hyperborea [50]. At the same time, the bacterial populations associated with Nereocystis luetkeana și Macrocystis pyrifera blade and meristem have also recently been reported [24]. However, no such analysis has to date has been conducted on Laminaria digitata. Thus, the work presented here aims to bridge that gap and provide a comprehensive insight into the microbial population profile of the different regions of Laminaria digitata, using next generation Illumina sequencing which targets the 16S rRNA V3-V4 gene region.

Although this study lacks seawater and substratum controls, it is nevertheless consistent with current literature on marine microbial ecology. Our results show that Laminaria digitata supports a diverse range of epiphytic bacteria from phyla Proteobacterii, Bacteroidetes, Planctomycetes, Actinobacteria, Firmicutes și Verrucomicrobia, all of which are known to associate with macroalgal surfaces [31, 50, 51]. Previous studies also report that some bacterial genera identified here, including Winogradskyella [52], Granulosicoccus [53] and Aquimarina [54], possess features such as alginate degradation which would contribute to their growth and survival on the surface of alginate-rich brown algae such as Laminaria digitata. Furthermore, although equal volumes of nucleic acids were pooled from three separate individuals (n = 3 individuals per algal region per sampling time) and triplicate PCRs, these were not precisely equimolar. While this may have minor effects on the relative abundances reported in this study, it is still evident that differences exist between the components of the bacterial community found in the different algal regions, for example, the bacterial genus Streptomyces was not identified in the holdfast region but was present in other thallus regions (Fig 3).

The PCoA plot (Fig 5) and heatmap (Fig 7) further reveal that L. digitata-associated bacterial population cluster according to the different regions. Some variants within the same bacterial genus, for example Blastopirellula_0007, also displayed preferential abundance in specific algal regions. Such observations, in addition to our statistical analysis, suggest that spatial variation has a significant effect on the microbiome of L. digitata in this study. Similar patterns of spatial variation has also previously been described in different parts of an individual algal thallus or land plant [24, 55]. The leaf and root tissue of Arabidopsis thaliana for example differ in their epiphytic bacterial composition [55] while the associated microbiota of the meristem of the kelp Nereocystis luetkeana has a greater OTU richness than the apical blade tissue. Functional and nutritional requirements within the different structural parts of an individual algal thallus are unique, thus creating a distinct morphological niche for each part. Stipes in Fucus vesiculosus, for example, have the lowest nitrogen assimilation rate, whereas Laminaria meristems are rich in nitrogen [56]. It might therefore be expected that the microbial populations associated with the different thallus regions would differ accordingly, as we observed here with L. digitata in this study, with significant differences seen between the bacterial community profiles associated with the holdfast, stipe, meristem and blade regions of this brown seaweed (Fig 5).

Interestingly, in our study, the holdfast was identified as the most diverse region in L. digitata, with remarkably higher levels of Aquimarina, Roseobacter și Maribacter, as well as unclassified ASVs, when compared to other regions, while the meristem region was the least diverse and was characterized by a strong presence of Blastopirellula, Litorimonas și Granulosicoccus (Fig 3). While this observation differs from that of Staufenberger and co-workers [25] who reported the holdfast as the least diverse tissue in Laminaria saccharina (Saccharina latissima), regarding its epiphytic bacterial community, it further demonstrates the uniqueness of bacterial communities associated with different seaweeds, including species with close phylogenetic relationships. The holdfast in kelp species is embedded in heterogeneous sediments which are rich in nutrients, due to the extensive settlement of chemicals and exudates from seaweeds and other surrounding marine species [57]. These sediments which consist of organic and inorganic matter with various physical and chemical properties [55] are thus likely to be attractive for colonization by a wide range of diverse bacterial species.

Furthermore, only 32 ASVs (1.1% of 2,908 ASVs) were common to the different algal thallus regions. Tujula and co-workers previously reported that Ulva australis sampled across different seasons shared 60% of DDGE bands, and proposed the existence of a core community of bacterial species on algal surfaces [58]. However, taxonomic analysis in this present study demonstrates that the core epiphytic community of Laminaria digitata i.e. a cohort of taxa present on all algal regions is not densely populated, but rather, its associated bacterial populations are unique to their morphological region. This observation suggests that a broad range of bacterial groups exits that are capable of performing similar functional roles that are required for the sustenance of the macroalgal ecosystem [17, 59]. This concept of functional redundancy implies that the recruitment of bacterial groups on macroalgae may depend on their functional competency, rather than taxonomy [60], offering the algal-bacterial community structure a degree of resilience to disturbance [59]. However, the lottery hypothesis [17, 60, 61], further suggests that within a group of functionally competent species, the assembly and recruitment of the community can be stochastic [23]. Functional redundancy has been demonstrated in algal-associated bacterial communities and also in soil-derived microbial populations [62, 63]. While the epibacterial communities associated with Ulva species from different geographic locations lacked a taxonomical core bacterial community, further genetic analysis revealed a functional core set of genes related to biofilm formation and in genes responding to environmental stimuli [64].

In conclusion, this study has examined the microbial populations associated with the brown alga Laminaria digitata [23]. Here, we observed significant differences between the algal thallus regions, specifically the holdfast, stipe, blades, and meristem. Coupled with morphological differences, the functional requirements of each region create distinct biogeographic signatures which drive the composition and structure of the bacterial populations associated with Laminaria digitata, and result in specific communities which lack a dense core population.