Bacillus

Esta páxina trata sobre o xénero de bacterias Bacillus. Non confundir coa clase Bacilli nin coas bacterias con forma de bastón (bacilos) nin co xénero de insectos fásmidos tamén chamado Bacillus.

Bacillus é o nome dun xénero de bacterias grampositivas con forma bacilar, membro do filo Firmicutes. As especies de Bacillus son aerobias obrigadas ou facultativas, e dan positivo na proba do encima catalase. Son moi ubicuas na natureza, e no xénero hai especies de vida libre e patóxenas. En condicións ambientais desfavorables, estas bacterias producen endósporas ovais, que poden permanecer en estado latente durante longos períodos. Estas características serviron para definir o xénero orixinariamente, pero non todas as especies estaban moi emparentadas, polo que moitas foron reclasificadas noutros xéneros.

Importancia industrial

Moitas especies de Bacillus poden segregar grandes cantidades de encimas. Bacillus amyloliquefaciens é a fonte da proteína antibiótica natural barnase (unha ribonuclease). O xénero produce tamén unha alfa amilase utilizada na hidrólise do amidón, a protease subtilisina utilizada con deterxentes, e o encima de restrición BamH1 utilizado na investigación do ADN.

Unha porción do xenoma de Bacillus thuringiensis foi incorporado ao millo e ao algodón, para facelos resistentes a pragas de insectos.

Uso como organismo modelo

Bacillus subtilis é un dos procariotas mellor coñecidos en canto á súa bioloxía molecular e celular. A súa magnífica manexabilidae xenética e tamaño relativamente grande proporcionaron as poderosas ferramentas requiridas para investigar as bacterias en todos os posibles aspectos. Recentes avances nas técnicas de microscopía de fluorescencia permitiron estudar mellor a estrutura dinámica deste ser unicelular. As investigacións con Bacillus subtilis estiveron en primeiro plano no estudo da bioloxía molecular bacteriana, e o organismo úsase como modelo para estudar a regulación de xenes e proteínas, e o ciclo celular das bacterias.

Importancia clínica

Dúas especies de Bacillus considéranse medicamente significativas: B. anthracis, que causa o carbuncho ou carbúnculo (chamado en inglés anthrax), e o B. cereus, que causa unha infección alimentaria similar á causada por Staphylococcus. Unha terceira especie, B. thuringiensis, é moi tóxica para insectos, e pode utilizarse para controlar as pragas deses animais grazas a unha proteína tóxica para os insectos que produce, pero que non é tóxica para vertebrados ou plantas. A especie tipo é B. subtilis, un importante organismo modelo. É tamén notable a súa capacidade de estragar alimentos, deteriorando o pan e outros alimentos similares. Algunhas estirpes ambientais e comerciais de B. coagulans poden xogar un papel na deterioración de alimentos feitos con produtos baseados no tomate moi ácidos.

Parede celular

A parede celular de Bacillus é unha estrutura protectora que rodea a membrana plasmática da célula, que lle dá á bacteria unha tinguidura grampositiva. B. subtilis foi a primeira bacteria na que se identificou o papel dun citoesqueleto baseado en proteínas similares á actina na determinación da forma da célula e se estudou a síntese do peptidoglicano que forma a parede, na cal se descubriu o conxunto completo de encimas que interveñen na mesma.

Filoxenia

Véxase tamén: Taxonomía bacteriana.

O xénero Bacillus foi denominado así en 1835 por Christian Gottfried Ehrenberg (que tamén nomeou o xénero, hoxe considerado inválido, Bacterium sete anos antes) e contiña inicialmente bacterias con forma de bastón, e despois foi emendado por Ferdinand Cohn para que incluíse bacterias formadoras de esporas, grampositivas ou variables, con forma bacilar. Como outros xéneros creados no inicio da historia da microbioloxía, como Pseudomonas ou Vibrio, os membros do xénero Bacillus (266 especies) son moi ubicuos e é un dos xéneros coa maior diversidade ambiental e de secuencias do ARNr 16S.

Varios estudos intentaron reconstruír a filoxenia do xénero. O estudo específico de Bacillus que cubriu unha maior diversidade é o de Xu e Côté, que utilizaron a rexión ITS e o ARNr 16S, e dividiron o xénero en 10 grupos, que inclúen os xéneros incrustados Paenibacillus, Brevibacillus, Geobacillus, Marinibacillus e Virgibacillus. Porén, a árbore [3] construída polo proxecto 'The All-Species Living Tree', que foi unha colaboración entre ARB-Silva e o LPSN na que se construíu a árbore do ARNr 16S (e do de 23S se estaba dispoñible) de todas as especies validadas, atopou que o xénero Bacillus contén un gran número de taxons incrustados e é parafilético con Lactobacillales (Lactobacillus, Streptococcus, Staphylococcus, Listeria etc.), debido a Bacillus coahuilensis e outros. Un estudo de concatenación de xéneros chegou a resultados similares aos de Xu e Côté, pero cun número moito máis limitado de especies en canto a grupos.

Un clado formado por B. anthracis, B. cereus, B. mycoides, B. pseudomycoides, B. thuringiensis e B. weihenstephanensis nas actuais clasificacións estándar, debería ser unha soa especie (cun 97% de identidade no ARNr 16S), pero debido a razóns médicas, son considerados especies separadas, (o que é algo que tamén ocorre con especies do xénero Shigella e con Escherichia coli).

Árbore filoxenética de Bacillus |1=

"patóxenos"	Bacillus weihenstephanensis     Bacillus cereus/thuringiensis/anthracis
	"chan"   Bacillus pumilus       Bacillus subtilis     Bacillus licheniformis         "bentos" Geobacillus kaustophilus     "acuáticos"     Bacillus coahuilensis     Bacillus sp. m3-13       Bacillus sp. NRRLB-14911       "bentos" Oceanobacillus iheyensis   "halófilos"   Bacillus halodurans     Bacillus clausii

Véxase tamén

Outros artigos

• Paenibacillus, un xénero de bacterias que antes estaba incluído en Bacillus

Ligazóns externas

• Bacillusxenomas e información relacionada en PATRICArquivado 14 de xullo de 2010 en Wayback Machine., a Bioinformatics Resource Center funded by NIAID