Inligting

Wat is die verskille tussen G+ en G-bakterieë?

Wat is die verskille tussen G+ en G-bakterieë?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Die onderskeid tussen Gram-positiewe en Gram-negatiewe bakterieë is gebaseer op die Gram-kleuring metode, wat die bakteriese muur fisiese eienskappe weerspieël. Hierdie klassifikasie behels egter ook 'n groot aantal verskille tussen hulle. Byvoorbeeld, die endospoorvorming vind gewoonlik plaas by Gram-positiewe bakterieë en ook die kworumwaarneming meganisme is anders.

So wat is daardie verskille? Watter van hulle is te wyte aan die selwanddikte en membraan(e) samestelling en watter eerder aan evolusionêre divergensies?


Ek het nie geweet daar is duidelike verskille tussen gram-positiewe en gram-negatiewe bakterieë wanneer dit by kworumwaarneming kom nie, maar dit wil voorkom asof daar:

In gram-negatiewe bakterieë dien asiel-homoserien laktoon tipe molekules as die hoof seinmolekules terwyl lipied-, peptied- en aminosuurgebaseerde seinmolekules selde as seinmolekules dien. Verder, in gram-negatiewe bakterieë, is daar een goed bewaarde meganisme vir die beheer van kworumreaksie. Gram-positiewe bakterieë, aan die ander kant, gebruik peptiede of gemodifiseerde peptiede as die primêre middel van sein; en wat ook verskil van gram-negatiewe bakterieë, is daar verskeie verskillende meganismes wat binne die klas gevind word wat gebruik word om kworumresponse te verkry.

Bron.

In G+ bakterieë, is die twee hoof kworumwaarnemingsmeganismes blykbaar soos volg:

  1. Twee-komponent seintransduksie, waarin die peptiedsein werk deur te bind aan 'n sensorproteïen, histidienkinase, geleë in die selmembraan van die bakterie. Die aktivering van die histidienkinase lei tot fosforilering van responsregulerende proteïen, en interaksie met 'n ander regulatoriese proteïen fasiliteer transkripsionele aktivering.

  2. Internalisering, waarin die seinmolekules na die reageersel vervoer word om met intrasellulêre effektore te reageer.

G- bakterieë aan die ander kant sintetiseer outo-induseerders, effektormolekules wat vryelik deur die selmembraan kan diffundeer en selrespons aktiveer wanneer 'n sekere konsentrasiedrempel bereik word. Ek weet nie hoe en of hierdie verskille verband hou met selwandstruktuur nie.

Wat endospoorvorming betref, is al wat ek van die verskil tussen die twee weet dat dit by verre die algemeenste by gram-positiewe bakterieë voorkom.


Gram-positiewe vs. Gram-negatiewe bakterieë

Deense wetenskaplike Hans Christian Gram het 'n metode bedink om twee tipes bakterieë te onderskei op grond van die strukturele verskille in hul selwande. In sy toets doen bakterieë wat die kristalvioletkleurstof behou dit as gevolg van 'n dik laag peptidoglikaan en word genoem Gram-positiewe bakterieë. In kontras, Gram-negatiewe bakterieë moenie die violet kleurstof behou nie en is rooi of pienk gekleur. In vergelyking met Gram-positiewe bakterieë, is Gram-negatiewe bakterieë meer bestand teen teenliggaampies as gevolg van hul ondeurdringbare selwand. Hierdie bakterieë het 'n wye verskeidenheid toepassings wat wissel van mediese behandeling tot industriële gebruik en Switserse kaasproduksie.


Verskil tussen Gram Positiewe en Gram Negatiewe Bakterieë

Gram-kleuring is die eerste fase in die identifisering van die bakterieë. Dit onderskei die bakterieë op grond van chemiese eienskappe van hul Selwand. Hans Christian Gram was die uitvinder van Gram-kleuring. Neem asseblief kennis dat NIE alle bakterieë deur hierdie tegniek geklassifiseer kan word nie en slegs daardie bakterieë wat deur hierdie tegniek geklassifiseer kan word, word genoem Gram veranderlike. Andersins word hulle genoem Gram onbepaald.

Hoe werk Gram-kleuring?

Die kleuring onderskei twee tipes bakterieë nl. Gram positief en Gram negatief aangedui deur G+ en G-. Die primêre vlek wat in die tegniek gebruik word, is kristalviolet. Kristalviolet word gevolg deur die gebruik van 'n vangmiddel (Gram Jodium) en daarna word alkohol gebruik om te ontkleur en laastens word Safranin / Basic fushcin gebruik om vlek teen te werk. Die kristalviolet word in CV+ en Cl- ione in water gedissosieer en hierdie ione dring die selwande binne.

Die selwand wat bestaan ​​uit Peptidoglycan sowel as lipiede word violet as gevolg van die reaksie van die CV+. Na die ontkleuring met alkohol, word die lipiede opgelos en die bakterieë met hoër Peptidoglycan bly violet. Dit word Gram Positiewe bakterieë genoem. Die bakterieë wat die violetkleur verloor, word Gram-negatiewe bakterieë genoem.


Kolonie vorm

Dit sluit vorm, hoogte en marge van die bakteriese kolonie in.

Vorm van die bakteriese kolonie: – Die vorm verwys na die vorm van die kolonie. Hierdie vorms verteenwoordig die mees algemene kolonie vorms wat jy waarskynlik sal teëkom. bv. sirkelvormig, onreëlmatig, filamentagtig, risoïed, ens.

Verhoging van die bakteriese kolonie: Dit gee inligting oor hoeveel die kolonie bo die agar uitstyg. Dit beskryf die "syaansig" van 'n kolonie. Dit is die mees algemene hoogtes bv. plat, verhewe, bolvormig (met 'n knobbelige uitsteeksel), kraterivormig, konveks, pulvinaat (kussingvormig).

Marge van bakteriese kolonie: Die rand of rand van 'n kolonie kan 'n belangrike eienskap wees om organismes te identifiseer. Algemene voorbeelde is heel (glad), onreëlmatig, golwend (golwend), gelob, gekrul, filivormig, ens.

Kolonies wat onreëlmatig in vorm is en/of onreëlmatige rande het, is waarskynlik beweeglike organismes. Hoogs beweeglike organismes het oor die kultuurmedia geswerm, soos Proteus spp.


Peptidoglikaanlaag is die buitenste bedekking van die Gram-positiewe selwand. Dit maak soveel as 90% van die selwand van Gram-positief uit. Baie Gram-positiewe bakterieë het verskeie velle peptidoglikaan wat op mekaar gestapel is en deur glikaanstringe gekruis is. Baie gram-positiewe bakterieë het teichoïese sure (polimere van gliserolfosfaat of ribitolfosfaat) kovalent gebind aan muramiensuur in die muur peptidoglikaan of membraanlipiede (lipoteichoïese sure).

Die gram-negatiewe selwand is chemies kompleks as gram-positief en bestaan ​​uit ten minste twee lae. Buitenste membraan (lipopolisakkariedlaag, kortweg LPS) is die buitenste bedekking van die Gram-negatiewe selwand. Onder dit lê 'n dun vel peptidoglikaan wat slegs 10% van die selwand van Gram-negatief uitmaak. Die buitenste membraan bevat 'n lipied-dubbellaag wat met polisakkariede gebind is (vandaar die naam lipopolisakkaried).

Sferoplaste: Gram-negatiewe bakterieë met die ongeskonde sitoplasmiese membraan van die protoplast plus die buitenste membraan (LPS-laag) van die selwand, nadat peptidoglikaanlaag deur lisosiem vernietig is of die sintese daarvan deur antibiotika geïnhibeer is.

Protoplaste: Selle waarvan die wande heeltemal verwyder is en nie in staat is tot normale groei en verdeling nie.


Wat is die verskil tussen Gram Positiewe en Gram Negatiewe Bakterieë?

Die groot verskil tussen gram-positiewe en gram-negatiewe bakterieë is dat gram-positiewe bakterieë 'n dik peptidoglikaanlaag in hul selwand het, terwyl gram-negatiewe bakterieë 'n dun peptidoglikaanlaag in hul selwand het. Afgesien van die peptidoglikaanlaag, besit gram-negatiewe bakterieë 'n buitenste membraan en dit is afwesig in gram-positiewe bakterieë. Dit is dus ook 'n verskil tussen gram-positiewe en gram-negatiewe bakterieë. Verder het gram-negatiewe bakterieë 'n periplasmiese spasie en twee lae in die selwand terwyl gram-positiewe bakterieë nie 'n periplasmiese spasie het nie en hulle het 'n enkellae rigiede en egalige selwand.

Die volgende infografika beskryf meer feite oor die verskil tussen gram-positiewe en gram-negatiewe bakterieë.


Die skrywers verklaar dat die navorsing uitgevoer is in die afwesigheid van kommersiële of finansiële verhoudings wat as 'n moontlike belangebotsing beskou kan word.

Hierdie werk is ondersteun deur 'n toekenning van die NIAID, NIH (toekenning # R01 A1099451 aan LJS, AV en GR) en federale fondse wat aan die Ohio Landbounavorsings- en Ontwikkelingsentrum (OARDC) van die Ohio State University bewillig is. Die skrywers bedank dr. J. Hanson, R. Wood en J. Ogg, J. Chepngeno en K. Scheuer vir hul tegniese bystand.


  • Bakterieë en virusse verskil in hul struktuur en hul reaksie op medikasie.
  • Bakterieë is eensellige, lewende organismes. Hulle het 'n selwand en al die komponente wat nodig is om te oorleef en voort te plant, hoewel sommige energie van ander bronne kan verkry.
  • Virusse word nie as &ldquoliving&rdquo beskou nie, want hulle benodig 'n gasheersel om langtermyn te oorleef, vir energie en om voort te plant. Virusse bestaan ​​uit slegs een stuk genetiese materiaal en 'n proteïenskulp wat 'n kapsied genoem word. Hulle oorleef en reproduseer deur 'n gasheersel te &ldquohijack&rdquo, en sy ribosome te gebruik om nuwe virale proteïene te maak.
  • Minder as 1% van bakterieë veroorsaak siektes. Die meeste is voordelig vir ons goeie gesondheid en die gesondheid van die aarde se ekosisteme. Die meeste virusse veroorsaak siektes.
  • Antibiotika kan gebruik word om sommige bakteriële infeksies te behandel, maar hulle werk nie teen virusse nie. Sommige ernstige bakteriële infeksies kan deur inenting voorkom word.
  • Inenting is die primêre manier om virale infeksies te voorkom, maar antivirale middels is ontwerp wat sommige virale infeksies, soos Hepatitis C of MIV, kan behandel. Antivirale middels is nie effektief teen bakterieë nie.

Wat is bakterieë?

Bakterieë is eenvoudige, enkelsellige organismes wat prokariote genoem word, wat beteken dat hul DNA in 'n sekere area van die sel voorkom wat die nukleoïed genoem word, maar nie ingesluit is nie. Bakterieë is een van die oudste lewende dinge op aarde, wat vir ten minste 3,5 miljard jaar bestaan. ’n Mikroskoop is nodig om hulle te sien.

Bakterieë kom in baie vorms en groottes voor, insluitend sfere, silinders, drade, stawe of kettings. Hulle kan aërobies wees (diegene wat suurstof benodig om te oorleef), anaërobies (dié wat sterf wanneer dit aan suurstof blootgestel word), en diegene wat suurstof verkies, maar daarsonder kan lewe. Bakterieë wat hul energie deur lig of chemiese reaksies skep, word outotrofe genoem, en dié wat komplekse organiese verbindings moet verbruik en afbreek om energie te verkry, word heterotrofe genoem.

Bakterieë word omring deur 'n stewige selwand, wat baie kan verskil in die samestelling daarvan, wat help om tussen verskillende spesies bakterieë te onderskei. Wanneer dit blootgestel word aan 'n kleurstof wat 'n gram-vlek genoem word, vang gram-positiewe bakterieë die kleurstof vas weens die struktuur van hul mure, terwyl gram-negatiewe bakterieë die kleurstof maklik vrystel, omdat hul selwand dun is. Binne die selwand sit al die komponente wat nodig is vir bakterieë om te groei, metaboliseer en reproduseer.

Bakterieë kan ook uitsteeksels hê, dit staan ​​bekend as pili (help bakterieë om aan sekere strukture te heg, soos tande of ingewande) of flagella (wat bakterieë help om te beweeg).

Alhoewel sommige bakterieë siektes kan veroorsaak, maak minder as een persent ons siek. Baie voordelige spesies is noodsaaklik vir ons goeie gesondheid en die algemene gesondheid van die meeste van die Aarde se ekosisteme. Binne-in ons liggame het ons tien biljoene bakterieë wat ons dermmikrobioom uitmaak, en triljoene meer wat, gewoonlik onskadelik, op ons vel lewe. Baie chroniese siektes, soos kanker en hartsiektes, word dikwels geassosieer met swak mondgesondheid as gevolg van 'n wanbalans van bakterieë in ons mond. Infeksies wat deur bakterieë veroorsaak word, sluit in strep keel, tuberkulose en urienweginfeksies (UTI).

Die primêre manier om bakteriële infeksies te voorkom is deur antibiotika te gee, maar as gevolg van weerstand word antibiotika gewoonlik net vir ernstige infeksies gebruik, omdat die immuunstelsel van die meeste mense gewoonlik sterk genoeg is om die infeksie te oorkom.

Vir sommige ernstige bakteriële infeksies, soos witseerkeel, meningokokkale siekte, pertussis of tetanus, is inentings ontwikkel en dit is die doeltreffendste manier om teen infeksie te voorkom.

Wat is virusse?

Virusse bestaan ​​uit 'n stuk genetiese materiaal, soos DNA of RNA (maar nie albei nie) omring deur 'n proteïenskulp wat 'n kapsied genoem word.

Soms word hierdie dop omring deur 'n koevert van vet- en proteïenmolekules, en uit hierdie koevert kan glikoproteïenuitsteeksels, genoem peplomers, uitsteek, wat driehoekig, gepunt of soos 'n sampioen gevorm kan wees. Hierdie uitsteeksels bind slegs aan sekere reseptore op 'n gasheersel en bepaal watter tipe gashere of gasheersel 'n virus sal besmet en hoe aansteeklik daardie virus sal wees.

’n Mikroskoop is nodig om virusse te sien en hulle is 10 tot 100 keer kleiner as die kleinste bakterieë.

Omdat virusse 'n gasheersel MOET besmet om lewensonderhoudende funksies uit te voer of om voort te plant, word hulle nie as lewende organismes beskou nie, hoewel sommige vir lang tydperke op oppervlaktes kan oorleef. Virusse is in wese soos 'n parasiet, wat op 'n gasheersel staatmaak om voort te plant en te oorleef.

Wanneer 'n virus 'n gasheersel infekteer, gebruik dit sy genetiese materiaal om die ribosome in die gasheersel te &ldquohijack&rdquo. Dit is die selstrukture wat proteïene maak. Dus in plaas daarvan dat proteïene gemaak word wat deur die gasheersel gebruik kan word, word virale proteïene gemaak.

Die virus trek ook voordeel uit ander komponente binne die gasheersel, soos ATP (adenosientrifosfaat) vir energie, en aminosure en vette om nuwe kapsiede te maak en nuwe virusse te versamel. Sodra genoeg nuwe virusse gemaak is, bars hulle uit die sel in 'n proses wat lysis genoem word, wat die gasheersel doodmaak. Dit word virale replikasie genoem en dit is die manier waarop virusse voortplant.

Sodra nuwe virusse gemaak is, kan hulle voortgaan om nuwe gasheerselle en nuwe gashere te besmet.

Die meeste virusse veroorsaak siektes, en hulle is gewoonlik redelik spesifiek oor die area van die liggaam wat hulle aanval, byvoorbeeld die lewer, die respiratoriese kanaal of die bloed. Algemene virusse sluit in herpes zoster, MIV, griep, verkoue en die hondsdolheidvirus. Virusse kan ook longontsteking of sinusitis veroorsaak. Die nuwe koronavirus SARs-CoV-2 wat COVID-19 veroorsaak, is ook 'n virus.

Sowel as mense en diere kan virusse ook plante besmet, hoewel feitlik alle plantvirusse deur insekte of ander organismes wat op plantwande voed, oorgedra word.

Die primêre manier om virale infeksies te voorkom is deur inenting antivirale middels is egter ontwerp wat sommige virale infeksies kan behandel, soos Hepatitis C of MIV. Antibiotika behandel nie 'n virusinfeksie nie.

Virus vs bakterieë: Enige verskil in simptome?

Simptome weerspieël gewoonlik die area van die liggaam wat besmet is, en die infekterende organisme. Byvoorbeeld, 'n bakteriële infeksie van die vel kan 'n afskeiding, swelling, pyn en rooiheid in 'n sekere area veroorsaak, terwyl 'n virusinfeksie, soos hepatitis C buikpyn, gewrigspyn, naarheid of braking, en vergeling van die vel kan veroorsaak of oë.

Sommige siektes kan deur óf 'n virus óf bakterieë veroorsaak word, byvoorbeeld longontsteking, meningitis of diarree, en simptome kan soortgelyk wees, wat die liggaam weerspieël wat probeer om homself van die infekterende organisme te ontslae te raak, en kan insluit:


Wat beteken Lae G+C?

Skandeerelektronmikrograaf van Mycoplasma mobile. Wit skaalbalk, regs onder, verteenwoordig 100nm.

Die DNA van alle lewende dinge bestaan ​​uit vier nukleotiedbasisse Adenien (A), Sitosien (C), Guanien (G) en Timidien (T). In 'n dubbele heliks van DNA, pare Adenien met Timidien en Guanien met Sitosien. Daarom is die aantal sitosienbasisse gelyk aan die aantal guanienbasisse en eweneens A=T. Die persentasie G+C is een van baie algemene kenmerke wat gebruik word om bakteriese genome te karakteriseer

Die meeste Firmicutes het selwande, en hierdie bakterieë kan in 'n groot verskeidenheid habitatte gevind word. Hulle is gegroepeer in die Klas Bacilli of Klas Clostridia. Diverse Firmicutes sluit in Staphylococcus, Micrococcus, Streptococcus en Lactobacillus. Sommige stafilokokke en mikrokokke word algemeen op menslike vel en mukosale oppervlaktes aangetref. Streptokokke is die bekendste daarvoor dat dit "strep keel" veroorsaak, maar baie benigne streptokokke word gewoonlik in die mond en keel aangetref. Lactobacillus is algemeen in die maak van jogurt en kaasprodukte. Sommige Lactobacillus spesies word geassosieer met mukosale oppervlaktes van mense. Hierdie inwoner Lactobacillus spesies help om ons gesondheid te handhaaf deur kolonisasie deur siekteverwante bakterieë te voorkom.

Sommige Firmicutes kan 'n endospoor vorm, 'n weerstandbiedende gedifferensieerde sel wat onder spesiale, gewoonlik stresvolle toestande geproduseer word. Endospoor-vormende bakterieë soos Bacillus en Clostridium spesies kan volgens hul aerotoleransie geklassifiseer word. Baie anaërobiese organismes val onder die Clostridium banier. Hierdie organismes het baie verskillende maniere om energie te kry sonder om suurstof te gebruik, maar byna almal is fermenteerders. Sommige Clostridium spesies word deur die industrie gebruik om oplosmiddels te produseer, 'n eindproduk van hul fermentasie-aktiwiteit. Ander produseer gifstowwe. Een bekende toepassing van 'n Clostridium gifstof is die gebruik van Clostridium botulinum gifstof, ook bekend as BoTox, om spiere van die gesig te verlam om velplooie te verminder. Epulopiscium is nou verwant aan Clostridium spesies.

Bacilli verkies om in suurstofryke omgewings te leef, maar sommige is in staat om daarsonder te oorleef. Lede van hierdie groep word algemeen in grond aangetref. Sommige is verantwoordelik vir die siekte miltsiekte terwyl ander antibiotika of insekdoders produseer. Bacillus subtilis is een van die primêre model-organismes wat deur navorsers gebruik word om onderwerpe te verstaan ​​wat wissel van seldifferensiasie tot ysterberging en DNA-replikasie.

Die organismes wat hierbo beskryf word, verteenwoordig slegs 'n klein deel van die diversiteit wat binne die groep Firmicutes voorkom. Hul groot impak op velde so uiteenlopend soos landbou, medisyne, voedselproduksie en ekologie maak dit 'n belangrike onderwerp van ondersoek.


Verskil tussen patogene en nie-patogene bakterieë

Die hoof verskil tussen patogene en niepatogene bakterieë is dat die patogene bakterieë kan siektes veroorsaak terwyl die nie-patogene bakterieë skadeloos is. Boonop besit patogene bakterieë verskeie gene wat die vermoë verleen om siektes te veroorsaak, terwyl nie-patogene bakterieë sulke gene het. Nog 'n verskil tussen patogene en nie-patogene bakterieë is dat die patogene bakterieë die selle van die liggaam binnedring terwyl nie-patogene bakterieë buite die liggaamselle leef.

Patogeniese en nie-patogene bakterieë is die twee hooftipes bakterieë waarmee ander organismes in kontak is. Die onderskeid tussen die twee kan gemaak word op grond van die Koch’s Postulate. Sommige patogene bakterieë kan egter in normale individue teenwoordig wees sonder om 'n siekte te veroorsaak. Boonop kan nie-patogene bakterieë ook siektes veroorsaak, wat opportunistiese patogene word in 'n immuun-gekompromitteerde gasheer.

Sleutelareas gedek

Sleutel terme

Bakteriese siektes, nie-patogene bakterieë, patogene bakterieë, patogene faktore, nuttige bakterieë


Lae G+C Gram-positiewe Bakterieë

Die lae G+C gram-positiewe bakterieë het minder as 50% guanien en sitosien in hul DNA, en hierdie groep bakterieë sluit 'n aantal genera bakterieë in wat patogenies is.

Kliniese fokus: Sharnita, Deel 3

Op grond van haar simptome het Sharnita se dokter vermoed dat sy 'n geval van tuberkulose gehad het. Alhoewel dit minder algemeen in die Verenigde State is, is tuberkulose steeds uiters algemeen in baie dele van die wêreld, insluitend Nigerië. Sharnita se werk daar in 'n mediese laboratorium het haar waarskynlik blootgestel aan Mycobacterium tuberculosis, die bakterie wat tuberkulose veroorsaak.

Sharnita se dokter het haar beveel om by die huis te bly, 'n respiratoriese masker te dra en haarself soveel as moontlik tot een kamer te beperk. Hy het ook gesê dat Sharnita een semester van die skool af moes neem. Hy het isoniazied en rifampien voorgeskryf, antibiotika wat in 'n dwelmskemerkelkie gebruik word om tuberkulose te behandel, wat Marsha drie keer per dag vir ten minste drie maande moes neem.

Ons sal Sharnita se voorbeeld later op hierdie bladsy afsluit.

Clostridia

Een groot en diverse klas van lae G+C gram-positiewe bakterieë is Clostridia. Die beste bestudeerde genus van hierdie klas is Clostridium. Hierdie staafvormige bakterieë is oor die algemeen verpligte anaërobe wat endospore produseer en kan gevind word in anaërobiese habitatte soos grond en akwatiese sedimente ryk aan organiese voedingstowwe. Die endospore kan vir baie jare oorleef.

Figuur 2. Clostridium difficile, 'n gram-positiewe, staafvormige bakterie, veroorsaak erge kolitis en diarree, dikwels nadat die normale dermmikrobiota deur antibiotika uitgeroei is. (krediet: wysiging van werk deur Centers for Disease Control and Prevention)

Clostridium spp. produseer meer soorte proteïengifstowwe as enige ander bakteriese genus, en verskeie spesies is menslike patogene. C. perfringens is die derde mees algemene oorsaak van voedselvergiftiging in die Verenigde State en is die veroorsakende middel van 'n selfs ernstiger siekte genaamd gas gangreen. Gasgangreen kom voor wanneer C. perfringens endospore gaan 'n wond binne en ontkiem, word lewensvatbare bakteriële selle en produseer 'n gifstof wat die nekrose (dood) van weefsel kan veroorsaak. C. tetani, wat veroorsaak tetanus, produseer 'n neurotoksien wat neurone kan binnedring, na streke van die sentrale senuweestelsel beweeg waar dit die inhibisie van senuwee-impulse wat by spiersametrekkings betrokke is blokkeer, en 'n lewensgevaarlike spastiese verlamming veroorsaak. C. botulinum produseer botulinum neurotoksien, die mees dodelike biologiese gifstof wat bekend is. Botulinumtoksien is verantwoordelik vir seldsame maar dikwels dodelike gevalle van botulisme. Die toksien blokkeer die vrystelling van asetielcholien in neuromuskulêre aansluitings, wat slap verlamming veroorsaak. In baie klein konsentrasies is botulinumtoksien gebruik om spierpatologieë by mense te behandel en in 'n kosmetiese prosedure om plooie uit te skakel. C. moeilikheid is 'n algemene bron van hospitaal-verworwe infeksies (Figuur 2) wat ernstige en selfs dodelike gevalle van kolitis (ontsteking van die dikderm) tot gevolg kan hê. Infeksies kom dikwels voor by pasiënte wat immuunonderdruk is of wat antibiotika-terapie ondergaan wat die normale mikrobiota van die spysverteringskanaal verander. Taksonomie van klinies relevante mikroörganismes lys die genera, spesies en verwante siektes vir Clostridia.

Lactobacillales

Die bestelling Lactobacillales bevat lae G+C gram-positiewe bakterieë wat beide insluit basille en kokke in die genera Lactobacillus, Leuconostoc, Enterokokkus, en Streptokokke. Bakterieë van laasgenoemde drie genera is tipies sferies of eiervormig en vorm dikwels kettings.

Streptokokke, waarvan die naam afkomstig is van die Griekse woord vir gedraaide ketting, is verantwoordelik vir baie soorte aansteeklike siektes by mense. Spesies uit hierdie genus, dikwels na verwys as streptokokke, word gewoonlik geklassifiseer volgens serotipes wat Lancefield-groepe genoem word, en volgens hul vermoë om rooibloedselle te lyseer wanneer dit op bloedagar gekweek word.

S. pyogenes behoort aan die Lancefield groep A, β-hemolitiese Streptokokke. Hierdie spesie word as 'n piogeniese patogeen beskou as gevolg van die gepaardgaande etterproduksie wat waargeneem word met infeksies wat dit veroorsaak (Figuur 3). S. pyogenes is die mees algemene oorsaak van bakteriële faringitis (strep keel) dit is ook 'n belangrike oorsaak van verskeie velinfeksies wat relatief lig kan wees (bv. impetigo) of lewensgevaarlik (bv. nekrotiserende fasciitis, ook bekend as vleiseetsiekte), lewensgevaarlik.

Figuur 3. (a) 'n Gram-gekleurde monster van Streptococcus pyogenes toon die kettings van kokke kenmerkend van hierdie organisme se morfologie. (b) S. pyogenes op bloedagar toon kenmerkende lysis van rooibloedselle, aangedui deur die halo van opruiming rondom kolonies. (krediet a, b: wysiging van werk deur American Society for Microbiology)

Die nie-pyogeniese (d.w.s. nie geassosieer met etterproduksie nie) streptokokke is 'n groep streptokokke spesies wat nie 'n takson is nie, maar saam gegroepeer word omdat hulle die menslike mond bewoon. Die nie-pyogeniese streptokokke behoort nie aan enige van die Lancefield-groepe nie. Die meeste is kommensale, maar 'n paar, soos S. mutans, is betrokke by die ontwikkeling van tandkariës.

S. pneumoniae (algemeen na verwys as pneumokokke), is 'n Streptokokke spesie wat ook nie aan enigeen behoort nie Lancefield groep. S. pneumoniae selle verskyn mikroskopies as diplococci, pare selle, eerder as die lang kettings tipies van die meeste streptokokke. Wetenskaplikes weet dit sedert die 19de eeu S. pneumoniae oorsake longontsteking en ander respiratoriese infeksies. Hierdie bakterie kan egter ook 'n wye reeks ander siektes veroorsaak, insluitend meningitis, septisemie, osteomiëlitis en endokarditis, veral by pasgeborenes, bejaardes en pasiënte met immuniteitsgebrek.

Bacilli

Die naam van die klas Bacilli dui daarop dat dit bestaan ​​uit bakterieë wat basilvormig is, maar dit is 'n morfologies diverse klas wat basilvormige en kokkevormige genera insluit. Onder die vele genera in hierdie klas is twee wat klinies baie belangrik is: Bacillus en Staphylococcus.

Bakterieë in die genus Bacillus is bacil van vorm en kan produseer endospore. Dit sluit aërobe of fakultatiewe anaërobe in. N aantal Bacillus spp. word in verskeie industrieë gebruik, insluitend die produksie van antibiotika (bv. barnase), ensieme (bv. alfa-amilase, BamH1-beperkingsendonuklease) en skoonmaakmiddels (bv. subtilisien).

Twee noemenswaardige patogene behoort tot die genus Bacillus. B. antrasis is die patogeen wat veroorsaak miltsiekte, 'n ernstige siekte wat wilde en mak diere aantas en van besmette diere na mense kan versprei. Miltsiekte manifesteer by mense as houtskool-swart ulkusse op die vel, ernstige enterokolitis, longontsteking en breinskade as gevolg van swelling. As dit nie behandel word nie, is miltsiekte dodelik. B. cereus, 'n naverwante spesie, is 'n patogeen wat voedselvergiftiging kan veroorsaak. Dit is 'n staafvormige spesie wat kettings vorm. Kolonies lyk melkwit met onreëlmatige vorms wanneer dit op bloedagar gekweek word (Figuur 4). Een ander belangrike spesie is B. thuringiensis. Hierdie bakterie produseer 'n aantal stowwe wat as insekdoders gebruik word omdat dit giftig is vir insekte.

Figuur 4. (a) In hierdie gram-gekleurde monster is die violet staafvormige selle wat kettings vorm die gram-positiewe bakterieë Bacillus cereus. Die klein, pienk selle is die gram-negatiewe bakterieë Escherichia coli. (b) In hierdie kultuur, wit kolonies van B. cereus is op skaapbloedagar gekweek. (krediet a: wysiging van werk deur “Bibliomaniac 15″/Wikimedia Commons krediet b: wysiging van werk deur Centers for Disease Control and Prevention)

Figuur 5. Hierdie SEM van Staphylococcus aureus illustreer die tipiese “druifagtige” groepering van selle. (krediet: wysiging van werk deur Centers for Disease Control and Prevention)

Die genus Staphylococcus behoort ook tot die klas Bacilli, al is die vorm daarvan kokus eerder as 'n basil. Die naam Staphylococcus kom van 'n Griekse woord vir trosse druiwe, wat hul mikroskopiese voorkoms in kultuur beskryf (Figuur 5). Staphylococcus spp. is fakultatief anaërobies, halofiel en nie-beweeglik. Die twee bes bestudeerde spesies van hierdie genus is S. epidermidis en S. aureus.

S. epidermidis, wie se hoofhabitat die menslike vel is, word beskou as nie-patogenies vir mense met gesonde immuunstelsels, maar by pasiënte met immuniteitsgebrek kan dit infeksies in velwonde en prosteses veroorsaak (bv. kunsmatige gewrigte, hartkleppe). S. epidermidis is ook 'n belangrike oorsaak van infeksies wat verband hou met binneaarse kateters. Dit maak dit 'n gevaarlike patogeen in hospitaalomgewings, waar baie pasiënte immuunonderdruk kan wees.

Stamme van S. aureus veroorsaak 'n wye verskeidenheid infeksies by mense, insluitend velinfeksies wat kook, karbonkels, sellulitis of impetigo veroorsaak. Sekere stamme van S. aureus produseer 'n stof genaamd enterotoksien, wat ernstige enteritis kan veroorsaak, dikwels genoem staph voedselvergiftiging. Sommige stamme van S. aureus produseer die gifstof wat verantwoordelik is vir toksiese skoksindroom, wat kan lei tot kardiovaskulêre ineenstorting en dood.

Baie stamme van S. aureus weerstand teen antibiotika ontwikkel het. Sommige antibiotika-weerstandige stamme word aangewys as metisillienbestand S. aureus (MRSA) en vankomisienbestand S. aureus (VRSA). Hierdie stamme is van die moeilikste om te behandel omdat hulle weerstand teen byna alle beskikbare antibiotika toon, nie net metisillien en vankomisien nie. Omdat dit moeilik is om met antibiotika te behandel, kan infeksies dodelik wees. MRSA en VRSA is ook aansteeklik, wat 'n ernstige bedreiging inhou in hospitale, verpleeginrigtings, dialisefasiliteite en ander plekke waar daar groot populasies bejaarde, bedlêende en/of immuungekompromeerde pasiënte is. Taksonomie van klinies-relevante mikroörganismes lys die genera, spesies en verwante siektes vir basille.

Mikoplasmas

Alhoewel Mykoplasma spp. nie 'n selwand het nie en dus nie deur Gram-kleur reagense gekleur word nie, is hierdie genus steeds ingesluit by die lae G+C gram-positiewe bakterieë. Die genus Mykoplasma sluit meer as 100 spesies in, wat verskeie unieke eienskappe deel. Hulle is baie klein selle, sommige met 'n deursnee van ongeveer 0,2 μm, wat kleiner is as sommige groot virusse. Hulle het geen selwande nie en is dus pleomorfies, wat beteken dat hulle 'n verskeidenheid vorms kan aanneem en selfs soos baie klein dierselle kan lyk. Omdat hulle nie 'n kenmerkende vorm het nie, kan hulle moeilik wees om te identifiseer. Een spesie, M. pneumoniae, veroorsaak dat die ligte vorm van longontsteking bekend as & # 8220loop longontsteking” of “atipiese longontsteking.” Hierdie vorm van longontsteking is tipies minder ernstig as vorms wat deur ander bakterieë of virusse veroorsaak word.

Tabel 3 som die kenmerke van noemenswaardige genera lae G+C Gram-positiewe bakterieë op.

Tabel 3. Bacilli: Lae G+C Gram-positiewe bakterieë
Voorbeeld Genus Mikroskopiese morfologie Unieke kenmerke
Bacillus Groot, gram-positiewe basil Aërobe of fakultatiewe anaërobe vorm endospore B. antrasis veroorsaak miltsiekte by beeste en mense, B. cereus kan voedselvergiftiging veroorsaak
Clostridium Gram-positiewe basil Streng anaërobe vorm endospore alle bekende spesies is patogenies, wat tetanus, gasgangreen, botulisme en kolitis veroorsaak
Enterokokkus Gram-positiewe kokus vorm mikroskopiese pare in kultuur (wat lyk soos Streptococcus pneumoniae) Anaërobiese aërotolerante bakterieë, volop in die menslike ingewande, kan urienweg- en ander infeksies in die nosokomiale omgewing veroorsaak
Lactobacillus Gram-positiewe basil Fakultatiewe anaërobe fermenteer suikers in melksuur deel van die vaginale mikrobiota wat as probiotika gebruik word
Leuconostoc Gram-positiewe kokusse kan mikroskopiese kettings in kultuur vorm Fermenteerder, wat in die voedselindustrie gebruik word om suurkool en kefir te produseer
Mykoplasma Die kleinste bakterieë kom pleomorf voor onder elektronmikroskoop Het geen selwand wat as lae G+C Gram-positiewe bakterieë geklassifiseer word as gevolg van hul genoom nie M. pneumoniae veroorsaak “loop” longontsteking
Staphylococcus Gram-positiewe kokus vorm mikroskopiese trosse in kultuur wat soos druiwetrosse lyk Duld hoë soutkonsentrasie fakultatiewe anaërobe produseer katalase S. aureus kan ook koagulase en gifstowwe produseer wat verantwoordelik is vir plaaslike (vel) en algemene infeksies
Streptokokke Gram-positiewe kokus vorm kettings of pare in kultuur Diverse genus geklassifiseer in groepe gebaseer op die deel van sekere antigene sommige spesies veroorsaak hemolise en kan gifstowwe produseer wat verantwoordelik is vir menslike plaaslike (keel) en algemene siekte
Ureaplasma Soortgelyk aan Mykoplasma 'n Deel van die menslike vaginale en onderste urienwegmikrobiota kan ontsteking veroorsaak, wat soms lei tot interne littekens en onvrugbaarheid

Dink daaroor

  • Noem 'n paar maniere waarop streptokokke geklassifiseer word.
  • Noem een ​​patogene lae G+C gram-positiewe bakterie en 'n siekte wat dit veroorsaak.

Kliniese fokus: Sharnita, Resolusie

Hierdie voorbeeld sluit Sharnita se verhaal af wat begin het in Prokariote Habitats, Relationships, and Microbiomes, Proteobacteria, en hoër

Marsha se sputummonster is na die mikrobiologie-laboratorium gestuur om die identiteit van die mikro-organisme wat haar infeksie veroorsaak het, te bevestig. Die laboratorium het ook antimikrobiese vatbaarheidstoetse (AST) op die monster uitgevoer om te bevestig dat die dokter die korrekte antimikrobiese middels voorgeskryf het.

Figuur 6. M. tuberkulose groei op Löwenstein-Jensen (LJ) agar in duidelike kolonies. (krediet: Sentrums vir Siektebeheer en -voorkoming)

Direkte mikroskopiese ondersoek van die sputum het suurvinnige bakterieë (AFB) in Marsha se sputum aan die lig gebring. Wanneer dit in kultuur geplaas is, was daar geen tekens van groei vir die eerste 8 dae nie, wat daarop dui dat mikro-organismes óf dood was óf baie stadig gegroei het. Stadige groei is 'n kenmerkende eienskap van M. tuberkulose.

Na vier weke het die laboratoriummikrobioloog kenmerkende kleurlose gegranuleerde kolonies waargeneem (Figuur 6). Die kolonies het AFB bevat wat dieselfde mikroskopiese eienskappe toon as dié wat tydens die direkte mikroskopiese ondersoek van Marsha se sputum geopenbaar is. Om die identifikasie van die AFB te bevestig, is monsters van die kolonies ontleed deur gebruik te maak van nukleïensuur hibridisasie, of direkte nukleïensuur amplifikasie (NAA) toetsing. Wanneer 'n bakterie suurvas is, word dit in die familie geklassifiseer Mycobacteriaceae. DNA-volgordebepaling van veranderlike genomiese streke van die DNA wat uit hierdie bakterieë onttrek is, het aan die lig gebring dat dit hoë G+C was. Hierdie feit het gedien om Marsha se diagnose as infeksie met M. tuberkulose. Na nege maande se behandeling met die middels wat haar dokter voorgeskryf het, het Marsha ten volle herstel.

Biopiracy en Bioprospektering

In 1969 het 'n werknemer van 'n Switserse farmaseutiese maatskappy in Noorweë vakansie gehou en besluit om 'n paar grondmonsters te versamel. Hy het hulle teruggeneem na sy laboratorium, en die Switserse maatskappy het daarna die swam gebruik Tolypokladium inflatum in those samples to develop cyclosporine A, a drug widely used in patients who undergo tissue or organ transplantation. The Swiss company earns more than $1 billion a year for production of cyclosporine A, yet Norway receives nothing in return—no payment to the government or benefit for the Norwegian people. Despite the fact the cyclosporine A saves numerous lives, many consider the means by which the soil samples were obtained to be an act of “biopiracy,” essentially a form of theft. Do the ends justify the means in a case like this?

Nature is full of as-yet-undiscovered bacteria and other microorganisms that could one day be used to develop new life-saving drugs or treatments. [1] Pharmaceutical and biotechnology companies stand to reap huge profits from such discoveries, but ethical questions remain. To whom do biological resources belong? Should companies who invest (and risk) millions of dollars in research and development be required to share revenue or royalties for the right to access biological resources?

Compensation is not the only issue when it comes to bioprospecting. Some communities and cultures are philosophically opposed to bioprospecting, fearing unforeseen consequences of collecting genetic or biological material. Native Hawaiians, for example, are very protective of their unique biological resources.

For many years, it was unclear what rights government agencies, private corporations, and citizens had when it came to collecting samples of microorganisms from public land. Then, in 1993, the Convention on Biological Diversity granted each nation the rights to any genetic and biological material found on their own land. Scientists can no longer collect samples without a prior arrangement with the land owner for compensation. This convention now ensures that companies act ethically in obtaining the samples they use to create their products.

Sleutelbegrippe en opsomming

  • Gram-positiewe bakterieë is 'n baie groot en diverse groep mikroörganismes. Om hul taksonomie te verstaan ​​en hul unieke kenmerke te ken, is belangrik vir diagnostiek en behandeling van aansteeklike siektes.
  • Gram-positive bacteria are classified into high G+C gram-positive en low G+C gram-positive bacteria, based on the prevalence of guanine and cytosine nucleotides in their genome
  • Actinobacteria is the taxonomic name of the class of high G+C gram-positive bacteria. This class includes the genera Actinomyces, Arthrobacter, Corynebacterium, Frankia, Gardnerella, Micrococcus, Mycobacterium, Nocardia, Propionibacterium, Rhodococcus, en Streptomyces. Some representatives of these genera are used in industry others are human or animal pathogens.
  • Examples of high G+C gram-positive bacteria that are human pathogens include Mycobacteriumtuberculosis, which causes tuberculosis M. leprae, which causes leprosy (Hansen’s disease) and Corynebacteriumdifterieë, which causes diphtheria.
  • Clostridia spp. are low G+C gram-positive bacteria that are generally obligate anaerobes and can form endospores. Pathogens in this genus include C.perfringens (gas gangrene), C. tetani (tetanus), and C. botulinum (botulism).
  • Lactobacillales include the genera Enterokokkus, Lactobacillus, Leuconostoc, en Streptokokke. Streptokokke is responsible for many human diseases, including pharyngitis (strep throat), scarlet fever, rheumatic fever, glomerulonephritis, pneumonia, and other respiratory infections.
  • Bacilli is a taxonomic class of low G+C gram-positive bacteria that include rod-shaped and coccus-shaped species, including the genera Bacillus en Staphylococcus. B. anthracis causes anthrax, B. cereus may cause opportunistic infections of the gastrointestinal tract, and S.aureus strains can cause a wide range of infections and diseases, many of which are highly resistant to antibiotics.
  • Mykoplasma spp. are very small, pleomorfies low G+C gram-positive bacteria that lack cell walls. M. pneumoniae causes atypical pneumonia.

Meervoudige keuse

Which of the following bacterial species is classified as high G+C gram-positive?


Kyk die video: Die Verskil Tussen Alle-Risiko en Huisinhoud Dekking (Oktober 2022).