Bacillus: características, taxonomia, morfologia, filogenia

Bacillus é um gênero de bactéria pertencente à ordem Bacillales, classe Bacilli, filo Firmicutes . Esse gênero reúne uma grande diversidade de bactérias que têm como característica comum a capacidade de produzir endosporos inativos aeróbicos quando submetidos a ambientes com condições desfavoráveis.

Esses endosporos são resistentes ao calor, radiação, desinfetantes e dessecação, de modo que as espécies de Bacillus podem ser contaminantes problemáticos em ambientes hospitalares, farmacêuticos e alimentares.

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Bacillus sp. Fonte: www.flickr.com

Eles são patogênicos?

A maioria das espécies de Bacillus não é patogênica e raramente tem sido associada a doenças em humanos ou outros animais.

As exceções mais conhecidas são Bacillus anthracis , o agente causador do antraz, Bacillus thuringiensis , patógeno de invertebrados, Bacillus licheniformis , envolvido em intoxicação alimentar e outras infecções humanas e animais, e Bacillus cereus , causa de intoxicação alimentar e infecções oportunistas.

Onde se encontram?

As bactérias do gênero Bacillus foram isoladas principalmente em amostras de solo, água, alimentos e clínicas. Mas eles também foram encontrados nos ambientes mais incomuns, como em sedimentos oceânicos milhares de metros abaixo do nível do mar e em amostras de ar estratosférico, em piscinas geotérmicas ácidas, em águas subterrâneas altamente alcalinas e em lagos hipersalinos terminais.

Outros foram descobertos em nichos criados por seres humanos, desde tumbas mexicanas e pinturas romanas danificadas nas paredes, até salas ultra limpas nas instalações de montagem de naves espaciais.

As plantas também são uma fonte rica de novas espécies de Bacillus , algumas endofíticas e outras associadas à rizosfera.

Caracteristicas

-A grande diversidade de bactérias incluídas no gênero Bacillus pode ser gram-positiva (apenas nos estágios iniciais de crescimento) ou gram-negativa, móvel com flagelos peritrinos ou não móveis, aeróbica, anaeróbia facultativa ou estritamente anaeróbica.

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-Têm uma grande diversidade de capacidades fisiológicas, variando de psicrofílicas a termofílicas, acidofílicas a alcalofílicas. Algumas cepas são halofílicas.

-A maioria das espécies produz catalase e pode ser oxidase positiva e negativa.

-Eles são quimoganotróficos. Duas espécies são quimiolitotróficos facultativos, o que significa que elas obtêm sua energia a partir da oxidação de compostos inorgânicos reduzidos, como amônia, enxofre elementar, hidrogênio, íons de ferro, nitrito e enxofre. Esses organismos podem obter todo o seu carbono celular a partir do dióxido de carbono e podem crescer sem qualquer composto orgânico e sem luz.

Morfologia

As bactérias do gênero Bacillus podem ser em forma de bastonete, retas ou levemente curvadas, geralmente de ponta arredondada, mesmo quando algumas células foram descritas como quadradas (por exemplo, Bacillus cereus ).

As células têm um diâmetro que varia de 0,4 a 1,8 mícrons e um comprimento de 0,9 a 10,0 mícrons. As dimensões das células dentro de cada espécie e dentro de cada linhagem geralmente apresentam pouca variabilidade.

As células são apresentadas individualmente e em pares, algumas em cadeias e, ocasionalmente, em filamentos longos. Dependendo da espécie, estirpe e condições de cultura, as células filhas podem se separar.

Desta forma, a cultura parece ser composta por células individuais e pares de células em divisão quando observada por microscopia de contraste de fase. Em outros casos, as células filhas podem permanecer ligadas umas às outras, para que elas vejam as cadeias celulares.

A morfologia dos esporos é uma característica taxonômica, embora possa haver alguma variação dentro de determinadas linhagens. Os esporos mais comuns têm uma forma elipsoidal ou oval, mas as formas variam de cilíndricas a elipsoidais, esféricas ou de forma irregular, lembrando um rim ou uma banana.

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Filogenia

Inicialmente, o gênero Bacillus foi descrito para bactérias em forma de bastão, capazes de produzir aerosporos refratários aerobicamente, com maior resistência ao calor, umidade e outros agentes destrutivos que as células vegetativas.

Entretanto, quando as novas ferramentas de taxonomia molecular foram aplicadas ao gênero, os dados resultantes desafiaram o paradigma existente de que o gênero era composto por um pequeno número de espécies definidas rigorosamente identificáveis ​​por certas características fenotípicas.

Em 1991, foi demonstrado que o que foi agrupado em um único gênero eram na verdade seis grupos diferentes, o que resultou na criação de cinco novos gêneros. Como resultado, a sistemática do velho gênero Bacillus foi radicalmente transformada.

Atualmente, são conhecidas mais de 142 espécies do gênero Bacillus , no entanto, no período entre 2004 e 2006, novas espécies de Bacillus foram descritas a uma taxa média de uma por semana, portanto, estima-se que esse número possa ser muito alto. mais velhos.

Ciclo de vida

Sob condições adequadas de nutrição, temperatura, pH, composição atmosférica, entre outras, as células de Bacillus crescem e se dividem por fissão binária , uma forma de reprodução assexuada que consiste na duplicação do DNA , seguida pela divisão do citoplasma por um septo. divisor que atravessa o centro da célula, dando origem a duas células filhas.

Condições adversas

No entanto, quando as condições ambientais são adversas, as células vegetativas geram endosporos, que são estruturas celulares que não contêm ATP e que possuem metabolismos extremamente latentes, o que lhe confere resistência.

Os endosporos são formados no final da fase de crescimento exponencial. Muitos outros fatores que afetam a formação de endosporos são conhecidos, como temperatura de crescimento, pH ambiental, aeração, presença de certos minerais e fontes de carbono, nitrogênio e fósforo e suas concentrações. Outra influência é a densidade populacional.

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Etapas de esporos latentes – células vegetativas

A conversão de esporos latentes em células vegetativas envolve três etapas: ativação, germinação e crescimento externo. A inatividade é interrompida por mudanças favoráveis ​​na temperatura ou pelo envelhecimento das células.

No entanto, muitas espécies não requerem essa ativação. Ao sair da latência, se o esporo encontra condições ambientais adequadas, a germinação é desencadeada, através da perda de refratância, uma rápida hidrólise do córtex e a degradação de pequenas proteínas ácidas solúveis que conferem resistência aos agentes Química e radiação.

O protoplasto dos esporos germinados incha visivelmente devido à captação de água, a biossíntese é retomada e uma nova célula vegetativa emerge da camada de esporos do rotam, resultando em um novo período de reprodução vegetativa.

Referências

  1. Gordon, RE (1973). O gênero Bacillus . No Manual Prático de Microbiologia, Ed. O’Leary, WM pp 109-126. Boca Raton. FL. Imprensa CRC
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  3. Contribuidores da Wikipedia. (2018, 14 de agosto). Bacillus Na Wikipedia, A Enciclopédia Livre. Retirado 19:45, 28 de setembro de 2018, de en.wikipedia.org
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  5. Realpe, ME, Hernández, CA e Agudelo, CI. (2002) Espécies do gênero Bacillus : morfologia macroscópica e microscópica. Biomedical, 22 (2): 106-109.

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