Bacillus

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
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
Bacillus subtilis, con tinguidura de Gram
Bacillus subtilis, con tinguidura de Gram
Clasificación científica
Dominio: Bacteria
División: Firmicutes
Clase: Bacilli
Orde: Bacillales
Familia: Bacillaceae
Xénero: Bacillus
Cohn 1872
Especies

Numerosas, incluíndo:
B. alcalophilus
B. alvei
B. aminovorans
B. amyloliquefaciens
B. aneurinolyticus
B. anthracis
B. aquaemaris
B. atrophaeus
B. boroniphilus
B. brevis
B. caldolyticus
B. centrosporus
B. cereus
B. circulans
B. coagulans
B. firmus
B. flavothermus
B. fusiformis
B. globigii
B. infernus
B. larvae
B. laterosporus
B. lentus
B. licheniformis
B. megaterium
B. mesentericus
B. mucilaginosus
B. mycoides
B. natto
B. pantothenticus
B. polymyxa
B. pseudoanthracis
B. pumilus
B. schlegelii
B. sphaericus
B. sporothermodurans
B. stearothermophilus
B. subtilis
B. thermoglucosidasius
B. thuringiensis
B. vulgatis
B. weihenstephanensis

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.[1] 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.[2]

Importancia industrial[editar | editar a fonte]

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[editar | editar a fonte]

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.[3]

Importancia clínica[editar | editar a fonte]

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.[4] 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[editar | editar a fonte]

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.[5]

Filoxenia[editar | editar a fonte]

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.[6] Como outros xéneros creados no inicio da historia da microbioloxía, como Pseudomonas ou Vibrio, os membros do xénero Bacillus (266 especies[7]) son moi ubicuos e é un dos xéneros coa maior diversidade ambiental e de secuencias do ARNr de 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 de 16S, e dividiron o xénero en 10 grupos, que inclúen os xéneros incrustados Paenibacillus, Brevibacillus, Geobacillus, Marinibacillus e Virgibacillus.[8] 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 de 16S (e do de 23S se estaba dispoñible) de todas as especies validadas,[9][10] 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[11].

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 de 16S), pero debido a razóns médicas, son considerados especies separadas,[12] (o que é algo que tamén ocorre con especies do xénero Shigella e con Escherichia coli).[13]

Árbore filoxenética de Bacillus[11] |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







Notas[editar | editar a fonte]

  1. Turnbull PCB (1996). Bacillus. In: Barron's Medical Microbiology (Baron S et al., eds.) (4th ed.). Univ of Texas Medical Branch. ISBN 0-9631172-1-1. 
  2. Madigan M; Martinko J (editors). (2005). Brock Biology of Microorganisms (11th ed.). Prentice Hall. ISBN 0-13-144329-1. 
  3. Graumann P (editor). (2012). Bacillus: Cellular and Molecular Biology (2nd ed.). Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-97-4. [1]. 
  4. Ryan KJ; Ray CG (editors) (2004). Sherris Medical Microbiology (4th ed.). McGraw Hill. ISBN 0-8385-8529-9. 
  5. Scheffers DJ (2012). "The Cell Wall of Bacillus subtilis". Bacillus: Cellular and Molecular Biology 2e (Graumann P, ed.). Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-97-4. [2]. 
  6. COHN (F.): Untersuchungen über Bakterien. Beitrage zur Biologie der Pflanzen Heft 2, 1872, 1, 127-224.
  7. Bacillus entry in LPSN [Euzéby, J.P. (1997). "List of Bacterial Names with Standing in Nomenclature: a folder available on the Internet". Int J Syst Bacteriol 47 (2): 590-2. doi:10.1099/00207713-47-2-590. ISSN 0020-7713. PMID 9103655. http://ijs.sgmjournals.org/cgi/reprint/47/2/590.]
  8. Xu, D.; Côté, J. -C. (2003). "Phylogenetic relationships between Bacillus species and related genera inferred from comparison of 3' end 16S rDNA and 5' end 16S-23S ITS nucleotide sequences". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 53 (3): 695–704. doi:10.1099/Ijs.0.02346-0.
  9. Yarza, P.; Richter, M.; Peplies, J. R.; Euzeby, J.; Amann, R.; Schleifer, K. H.; Ludwig, W.; Glöckner, F. O. et al. (2008). "The All-Species Living Tree project: A 16S rRNA-based phylogenetic tree of all sequenced type strains". Systematic and Applied Microbiology 31 (4): 241–250. doi:10.1016/j.syapm.2008.07.001. PMID 18692976.
  10. Yarza, Pablo; Ludwig, Wolfgang; Euzéby, Jean; Amann, Rudolf; Schleifer, Karl-Heinz; Glöckner, Frank Oliver; Rosselló-Móra, Ramon (2010). "Update of the All-Species Living Tree Project based on 16S and 23S rRNA sequence analyses". Systematic and Applied Microbiology 33 (6): 291–299. doi:10.1016/j.syapm.2010.08.001. PMID 20817437.
  11. 11,0 11,1 Alcaraz, L.; Moreno-Hagelsieb, G.; Eguiarte, L. E.; Souza, V.; Herrera-Estrella, L.; Olmedo, G. (2010). "Understanding the evolutionary relationships and major traits of Bacillus through comparative genomics". BMC Genomics 11: 332. doi:10.1186/1471-2164-11-332. ISBN 1471216411332. PMC 2890564. PMID 20504335. //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2890564/.
  12. Bacillus Anthracis
  13. BRENNER (D.J.): Family I. Enterobacteriaceae Rahn 1937, Nom. fam. cons. Opin. 15, Jud. Com. 1958, 73; Ewing, Farmer, and Brenner 1980, 674; Judicial Commission 1981, 104. In: N.R. KRIEG and J.G. HOLT (eds), Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, first edition, vol. 1, The Williams & Wilkins Co, Baltimore, 1984, pp. 408-420

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Outros artigos[editar | editar a fonte]

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

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]

  • Bacillus xenomas e información relacionada en PATRIC, a Bioinformatics Resource Center funded by NIAID