Spirochaetes ciri-ciri umum, morfologi, sistematik



Spirochaetes Ia adalah filum bakteria yang dicirikan oleh gram negatif dan dengan mempunyai ultrastruktur selular yang unik. Mereka mempunyai organel motilitas dalaman yang dipanggil periplasmic flagella, yang membolehkan mereka untuk flex, berputar pada paksi membujur mereka dan bergerak dalam media cecair dan separa pepejal.

Spirochaetes adalah salah satu daripada beberapa phyla bakteria yang ciri-ciri fenotipiknya mendedahkan hubungan filogenetik mereka berdasarkan analisis rRNA 16S.

Indeks

  • 1 Ciri umum 
  • 2 Sistematik 
    • 2.1 Spirochaetaceae
    • 2.2 Brachyspiraceae
    • 2.3 Brevinemataceae
    • 2.4 Leptospiraceae
  • 3 Patogenesis
    • 3.1 Treponema pallidum (Spirochaetaceae)
    • 3.2 Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)
    • 3.3 Leptospira spp. (Leptospiraceae)
  • 4 Rujukan 

Ciri umum

Beberapa spirochaetes pleomorphic hidup, seperti Spirochaeta coccoides, mereka tidak mempunyai ciri-ciri ultrastruktur dan etologi bagi filum, tetapi analisis urutan gen rRNA 16S mengesan mereka dalam keluarga Spirochaetaceae.

Mereka adalah chemoorganotrophic, boleh menggunakan karbohidrat, asid amino, asid lemak rantaian panjang atau alkohol lemak rantai panjang sebagai sumber karbon dan tenaga.

Bergantung kepada spesies, mereka boleh tumbuh dalam keadaan anaerob, mikroaerofilik, fizikal anaerobik atau aerobik. Ada yang hidup bebas dan yang lain mempunyai persatuan khusus dengan tuan rumah, yang boleh menjadi arthropod, moluska dan mamalia, termasuk manusia. Sesetengah spesies diketahui patogenik.

Bakteria ini membentuk kumpulan fisiologi lama dan baik dibezakan, lebih berkaitan dengan filum Bacteoides dan Acidobacteria, daripada kumpulan lain.

Ia adalah satu kelebihan dibentuk hanya oleh kelas Spirochaetia itu dan perintah Spirochaetales yang merangkumi empat keluarga yang baik ditandakan: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae dan Leptospiraceae.

Mereka adalah panjang dan luka helically (corkscrew), dengan saiz antara 0,1-3 mikron diameter dan 4-250 mikron panjang. Adakah membran luar dipanggil sampul surat sel multilayer atau sarung luar sepenuhnya mengelilingi silinder yg bersifat protoplasma.

Sel-sel mempunyai organel motilitas dalaman yang disebut flagella periplasmik. Ini dimasukkan secara dalaman pada setiap hujung silinder protoplasmatic dan memanjang sepanjang sebahagian besar sel, bertindih di kawasan tengah

Dalam kes keluarga Leptospiraceae, flagella periplasma tidak bertindih di dalam sel. Silinder protoplasma dan flagella disertakan dengan sarung luar yang mempunyai beberapa ciri yang sama dengan membran luar bakteria gram-negatif yang pewarnaan.

Sebaliknya, Spirochaeta plicatilis, adalah spesies bakteria besar yang mempunyai 18 hingga 20 flagella periplasmic yang dimasukkan berhampiran setiap hujung silinder protoplasmatic. 

Sistematik

Filogeni filum Spirochaetes adalah hasil daripada analisis terkini gen rRNA 16S. Dalam kelebihan ini satu kelas diiktiraf, Spirochaetia, dan satu perintah, Spirochaetales.

Susunan Spirochaetales terdiri daripada empat keluarga yang digambarkan dengan baik: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae dan Leptospiraceae.

Spirochaetaceae

Bakteria keluarga ini adalah sel helical, dari 0.1 hingga 3.0 mikron dan dari 3.5 hingga 250 mikron. Sel tidak mempunyai ketinggalan seperti ahli keluarga Leptospiraceae.

Flagella periplasma dimasukkan secara dalaman pada setiap hujung sel dan memanjang sepanjang sel yang ditumpukkan di kawasan tengah.

Asam diamino yang terdapat dalam peptidoglycan ialah L-ornithine. Mereka adalah anaerobik, fizikal anaerobik, atau mikroaerofilik. Mereka adalah kemoterapi.

Mereka menggunakan karbohidrat dan / atau asid amino sebagai sumber karbon dan tenaga, tetapi tidak menggunakan asid lemak atau alkohol lemak rantai panjang.

Mereka hidup bebas atau berkaitan dengan haiwan, serangga dan manusia. Sesetengah spesies adalah patogenik. Spesies yang diperiksa oleh analisis urutan rRNA 16S berbeza daripada ahli keluarga Brachyspiraceae, Brevinemataceae dan Leptospiraceae.

Brachyspiraceae

Keluarga ini hanya mengandungi satu jantina, Brachyspira. Mereka bakteria berbentuk heliks dengan corak curl biasa. Sel-sel mengukur antara 2 dan 11 mikron dengan 0.2 hingga 0.4 mikron.

Mereka adalah uniselular, tetapi kadang-kadang pasangan dan rantai tiga atau lebih sel boleh diperhatikan dalam budaya yang semakin meningkat. Di bawah keadaan pertumbuhan yang tidak baik, badan bulat atau bulat dibentuk.

Mereka mempunyai pewarnaan gram-negatif. Mereka adalah anaerobik wajib atau aerotolerant. Hujung sel mungkin tumpul atau menunjuk.

Sel-sel mempunyai struktur tipikal sel Spirochetes, yang terdiri daripada sarung luar, silinder yg bersifat protoplasma heliks dan flagella ruang dalaman antara silinder yg bersifat protoplasma dan sarung luar.

Sel-sel genus Brachyspira Mereka mempunyai 8 hingga 30 flagella, bergantung kepada spesies. Bilangan flagella biasanya berkorelasi dengan saiz sel, supaya spesis sel yang lebih kecil mempunyai flagella yang lebih sedikit.

Flagella dikaitkan secara dalaman, dalam jumlah yang sama pada setiap hujung sel, ia dibalut di sekeliling silinder yg bersifat protoplasma dan hujung lapang mereka bertindih di tengah-tengah sel.

Ia tumbuh antara 36 dan 42 ° C, dengan suhu optimum 37 hingga 39 ° C. Mereka adalah chemoorganotrophic, menggunakan pelbagai karbohidrat untuk pertumbuhan. Ia mempunyai oksidase untuk mengurangkan oksigen molekul.

Brevinemataceae

Keluarga ini hanya mengandungi satu jantina, Brevinema. Sel adalah helically dan mempunyai diameter 0.2 hingga 0.3 mikron lebih panjang 4 hingga 5 mikron, menunjukkan satu atau dua giliran heliks dengan gelombang yang tidak teratur panjang antara 2 hingga 3 mikron.

Mereka menampakkan flagella periplasmik yang memberikan mobiliti kepada sel-sel oleh fleksi, putaran dan terjemahan. Mereka tidak mempunyai tubulus sitoplasma. Mereka adalah microaerophilic, yang berkaitan dengan tuan rumah.

Leptospiraceae

Mereka adalah sel-sel bagi kesesuaian heliks yang betul, yang boleh mengukur dari diameter 0.1 hingga 0.3 mikron dan dari 3.5 hingga 20 mikron panjang. Sel-sel bukan mudah alih mempunyai tip yang disambungkan, sementara sel-sel mudah alih yang aktif mempunyai hujung anterior yang meluas dan cangkuk pada hujung bahagian belakang sel.

Mereka mempunyai flagellum periplasmik yang dimasukkan secara dalaman pada setiap hujung sel, tetapi jarang berlaku di tengah sel. Bendella periplasma terdapat di sepanjang paksi heliks.

Asid diamino yang terdapat dalam peptidoglycan adalah asid e-diaminopimelik. Mereka mewajibkan organisma aerobik atau mikroaerofilik. Mereka adalah chemoorganotrophic.

Mereka menggunakan asid lemak rantaian panjang dan alkohol lemak, seperti sumber karbon dan tenaga. Mereka hidup secara percuma atau dalam hubungan dengan tetamu haiwan dan manusia. Sesetengah spesies adalah patogenik.

Patogenesis

Spesies phylum Spirochaetes tidak patogenik, namun sesetengah spesies terkenal menonjol untuk patogenesis mereka.

Treponema pallidum (Spirochaetaceae)

Ia adalah organisme yang menyebabkan sifilis. Ia adalah bakteria mudah alih yang biasanya diperolehi oleh hubungan seksual yang rapat dan menembusi tisu tuan rumah melalui epitelium skuamosa atau kolumnar.. 

Penyakit ini dicirikan oleh kawasan ulserasi dan keradangan utama di kawasan alat kelamin, yang menunjukkan dirinya sebagai jangkitan utama. Tahap akhir jangkitan ini dicirikan oleh letusan maculopapular dan kemungkinan tindak balas granulomatous dengan penglibatan sistem saraf pusat. 

Bakteria genus lain boleh menghasilkan penyakit bukan venereal, seperti pinta (juga dikenali sebagai penyakit biru, carate, empeines, lota, pinta dan tabung) yang dihasilkan oleh Treponema carateum atau yaws (atau buba, yaw, framboesia, yaws tropik, polipilloma tropicum atau thymosis) yang dihasilkan oleh Treponema pallidum ssp. pertenue.

Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae)

Ia menyebabkan penyakit Lyme. Spesies ini mempunyai nukleus yang unik yang mengandungi kromosom linear dan plasmid linear. Spesies berbeza Borrelia dihantar oleh spesies tertentu kutu genus Ornithodoros (Argasidae) di bahagian-bahagian yang berlainan di dunia.

Ini kutu terdapat di kawasan savana kering dan gosok, terutamanya lubang berhampiran tikus, gua, timbunan kayu dan pokok-pokok mati, atau retak pada dinding atau siling dan di bawah lantai kayu, di mana sahaja didiami oleh tikus kecil.

Spesies reservoir adalah vertebrata seperti tikus, tikus, tupai, anjing dan burung. Ticks ingest the Borrelia sp. dengan menghisap darah haiwan atau manusia yang dijangkiti.

Mereka makan pada waktu malam, sekurang-kurangnya selama 30 minit sebelum pulang ke tempat perlindungan mereka. Jangkitan berlaku dengan menyengat, melalui air liur yang dijangkiti, atau oleh pencemaran membran mukus dengan cecair coxal yang dijangkiti.

Bakteria ini tidak diekskresikan di dalam tin tin. Ticks kekal dijangkiti untuk kehidupan, walaupun mereka kurang darah selama 7 tahun. Mereka boleh dihantar secara melintang antara lelaki dan perempuan; atau secara menegak, oleh wanita kepada keturunan mereka.

Pada peringkat awal, penyakit Lyme membuktikan sebagai lesi kulit tersendiri yang disebut erythema migrans, juga dikenali sebagai erythema migraine kronik. Luka awal dicirikan oleh kawasan luas ruam merah, sering dengan pusat pucat (porthole) di tapak gigitan kutu..

Sekiranya tidak dirawat, arthritis erosif sama dengan arthritis reumatoid dan, akhirnya, ensefalitis progresif kronik dan ensefalomyelitis mungkin berlaku. Bakteria lain genus, seperti B. duttonii, B. hermsii dan B. dugesi, boleh menyebabkan demam endemik berulang.

Leptospira spp. (Leptospiraceae)

Ejen penyebab leptospirosis, penyakit demam yang boleh merumitkan meningitis aseptik jika tidak dirawat. Gejala jangkitan termasuk demam, menggigil dan sakit kepala, dengan pembentangan sesekali jaundis.

Organisma boleh disebarkan oleh haiwan, air atau tanah yang tercemar oleh air kencing anjing, tikus atau ternakan. Haiwan boleh kekal asimptomatik untuk tahun vektor, dan organisma boleh kekal berdaya maju selepas mengupas selama beberapa minggu atau bulan.

Perolehan penyakit adalah lebih biasa selepas hujan lebat atau banjir. Masa inkubasi boleh sampai 1 bulan.

Rujukan

  1. Pelakon, J.K. (2012). Bakteria klinikal. Dalam: Kajian Bersepadu Imunologi dan Mikrobiologi Lsevier (Edisi Kedua). Pp. 105-120.
  2. Krieg, N.R., J. T. Staley, D. R. Brown, B. P. Hedlund, B. J. Paster, N. L. Ward, W. Ludwig dan W. B. Whitman. (2010) Manual Bergey terhadap Bakteriologi Systematic: Volume 4: Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, fibrobacteres, Fusobacterium, Dictyoglomi, gemmatimonadetes, lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae dan planctomycetes. Amerika Syarikat.
  3. Gupta, R.S., Mahmood, S dan Adeolu, M. (2013). Pendekatan phylogenomic dan molekul tanda tangan berasaskan untuk pencirian filum yang Spirochaetes dan klad utamanya: cadangan untuk semakan taksonomi filum ini. Pendidik di Mikrobiologi, 4: 217.
  4. Spirochaetes. (2018). Wikipedia, ensiklopedia percuma. Tarikh perundingan: 14:21, 10 Oktober 2018 dari: en.wikipedia.org.
  5. Tilly, K, Rosa, P.A. dan Stewart, P.E. 2008. Biologi Jangkitan dengan Borrelia burgdorferi. Klinik Penyakit Berjangkit di Amerika Utara, 22 (2): 217-234.