Бациллы (род)

Бациллы
Сенная палочка
Сенная палочка, окраска по методу Грама
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Тип:
Фирмикуты
Класс:
Бациллы
Порядок:
Bacillales
Семейство:
Bacillaceae
Род:
Бациллы
Международное научное название
Bacillus Cohn 1872
Логотип Викивидов
Систематика
в Викивидах		Логотип Викисклада
Изображения
на Викискладе
ITIS  407
NCBI  1386
EOL  83228

Бациллы (лат. Bacillus) — обширный (около 217 видов[1]) род грамположительных палочковидных бактерий, образующих внутриклеточные споры. Большинство бацилл — почвенные редуценты. Некоторые бациллы вызывают болезни животных и человека, например сибирскую язву, токсикоинфекции (Bacillus cereus). Типовой вид — сенная палочка (Bacillus subtilis)typus[1].

Систематика

До 1991 года в род Bacillus входило большое количество весьма несхожих видов, как на генотипическом уровне (процент ГЦ пар колебался от вида к виду в пределах от 32 % до 69 %), так и на уровне фенотипа. Сравнения нуклеотидных последовательностей 16S рРНК 51 вида[2] выявило по крайней мере 5 филогенетических групп. В 1992 году из рода Bacillus выделили 3 ацидофильных и термофильных вида в отдельный род Alicyclobacillus. В 1994 году выделили род Paenibacillus (куда вошёл известный продуцент антибиотика полимиксина — Paenibacillus polymyxa), в 1996 году выделили три рода — Aneurinibacillus, Brevibacillus и Halobacillus, в 1998 году — Virgibacillus, в 2001 году — Filobacillus и Jeotgalibacillus. Систематика рода Bacillus таким образом претерпела большие изменения за прошедшее время в связи с разъяснением филогенетических отношений внутри порядка Bacillales.

Биологические свойства

Клетки B. cereus, окраска жгутиков по Лейфсону

Бациллы являются аэробами или факультативными анаэробами, большинство представителей хемоорганогетеротрофы и растёт на простых питательных средах. Некоторые виды способны к нитратредукции. Крупные и среднего размера прямые или слабо изогнутые палочки, способные к образованию устойчивых к неблагоприятным воздействиям эндоспор (экстремальным температурам, высушиванию, ионизирующим излучениям, химическим агентам), большинство видов подвижно и обладают жгутиками расположенными перитрихиально, Bacillus anthracis образует капсулы. По методу Грама окрашиваются положительно. Недавние исследования[3] выявили, что бактерии вида Bacillus subtilis способны к каннибализму во время споруляции путём продукции токсинов в окружающую среду и дальнейшему лизису клеток своего вида.

Роль в биотехнологии

Bacillus subtilis является важнейшим продуцентом амилаз и протеиназ и используется в производстве, в том числе стиральных порошков. Bacillus thuringiensis, а также синтезируемые этим видом бактерий Cry-токсины используются в биозащите растений в качестве альтернативы синтетических инсектицидов. Также бациллы используются в генной инженерии в качестве хозяев для клонирования ДНК. Преимуществами бацилл как хозяев для клонирования ДНК является высокая изученность генома[4][5][6][7] многих видов, способность секретировать интактные белки в окружающую среду, нетребовательность большинства видов к питательной среде, высокая технологичность, а также возможность длительного хранения промышленных штаммов в виде высушенных спор. Поэтому для бацилл разработан ряд векторов, о информации и синтезе необходимого продукта (например pTL12[8], pHIS1525[9], hGH[10]).

Бактерия Bacillus mucilaginosus участвуют в разрушении силикатов и апатитов, за что были названы силикатными бактериями[11].

Некоторые непатогенные или низкопатогенные бациллы используются при ферментировании и сбраживании растительного сырья для получения пищевых продуктов, например, Bacillus natto для приготовления Натто — японской соевой каши.

Клиническая значимость

Bacillus anthracis является возбудителем сибирской язвы и отнесена к II группе патогенности, Bacillus cereus является возбудителем пищевых токсикоинфекций у человека[12].

Список видов

Таксономия приведена в соответствии с LPSN.

Примечания

  1. 1 2 Genus Bacillus Архивировано 14 декабря 2008 года.
  2. ↑ Ash C., Farrow J.A.E., Wallbanks S., Collins M.D. [Phylogenetic heterogeneity of the genus Bacillus revealed by comparative analysis of small-subunit-ribosomal RNA sequences ] (англ.) // Lett. Appl. Microbiol.. — 1991. — No. 13. — P. 202—206.
  3. ↑ Cannibalism by Sporulating Bacteria — González-Pastor et al. 301 (5632): 510 — Science Signaling. Дата обращения: 3 августа 2008. Архивировано 16 сентября 2011 года.
  4. ↑ KEGG GENOME: Bacillus subtilis. Дата обращения: 3 августа 2008. Архивировано 7 июня 2008 года.
  5. ↑ BSORF Top Page. Дата обращения: 3 августа 2008. Архивировано 7 июня 2008 года.
  6. ↑ Genome Biology | Full text | Complete genome sequence of the industrial bacterium Bacillus licheniformisand comparisons with closely related Bacillusspecies. Дата обращения: 3 августа 2008. Архивировано 28 мая 2008 года.
  7. ↑ Bacillus anthracis Ames Genome Page (недоступная ссылка)
  8. ↑ Bacillus plasmid vector pTL12 — incomplete. Дата обращения: 3 августа 2008. Архивировано из оригинала 27 сентября 2006 года.
  9. ↑ A Bacillus megaterium Plasmid System for the Production, Export, and One-Step Purification of Affinity-Tagged Heterologous Levansucrase from Growth Medium — Malten et al. 72 ( … Дата обращения: 3 августа 2008. Архивировано 5 декабря 2007 года.
  10. ↑ U.S. Patent 5 334 531
  11. ↑ Няникова Г. Г., Виноградов Е. Я. Bacillus mucilaginosus: перспективы использования. — СПб.: НИИХ СПбГУ, 2000. — С. 3. — 124 с. — ISBN 5-7997-0213-1.
  12. ↑ Bacillus cereus. Дата обращения: 3 августа 2008. Архивировано 31 июля 2008 года.
  13. ↑ Radhey S. Gupta, Sudip Patel, Navneet Saini, Shu Chen. Robust demarcation of 17 distinct Bacillus species clades, proposed as novel Bacillaceae genera, by phylogenomics and comparative genomic analyses: description of Robertmurraya kyonggiensis sp. nov. and proposal for an emended genus Bacillus limiting it only to the members of the Subtilis and Cereus clades of species // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. — 2020-11. — Т. 70, вып. 11. — С. 5753–5798. — ISSN 1466-5034. — doi:10.1099/ijsem.0.004475.
  14. ↑ Xiu-Fang Hu, Shi-Xiao Li, Jin-Guang Wu, Jian-Feng Wang, Qiong-Lou Fang, Ji-Shuang Chen. Transfer of Bacillus mucilaginosus and Bacillus edaphicus to the genus Paenibacillus as Paenibacillus mucilaginosus comb. nov. and Paenibacillus edaphicus comb. nov // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. — 2010-01. — Т. 60, вып. Pt 1. — С. 8–14. — ISSN 1466-5026. — doi:10.1099/ijs.0.008532-0.
  15. ↑ Tzou-Chi Huang, Yi-Wen Huang, Hui-Ju Hung, Chi-Tang Ho, Mei-Li Wu. Delta1-pyrroline-5-carboxylic acid formed by proline dehydrogenase from the Bacillus subtilis ssp. natto expressed in Escherichia coli as a precursor for 2-acetyl-1-pyrroline // Journal of Agricultural and Food Chemistry. — 2007-06-27. — Т. 55, вып. 13. — С. 5097–5102. — ISSN 0021-8561. — doi:10.1021/jf0700576.

Ссылки

Научные ссылки

Научные базы данных

Эта статья взята у (из) Wikipedia. Текст лицензируется по Creative Commons - Attribution - Sharealike. К медиа файлам могут применятся дополнительные условия.