פירמות: מאפיינים, מורפולוגיה ומיון - ביולוגיה - 2025

Firmicutes היא אחת מהפילוסיות שבתוכן מסווגים חיידקים. פילום זה מורכב משלושה כיתות (Bacilli, Clostridia ו- Erysipelotrichia), 26 משפחות ו 223 מין, ובכך מהווה את הפילום החיידקי העיקרי.

לחיידקים המסווגים בפילום זה יש היסטוריה אבולוציונית נפוצה. לכולם קיר תא נוקשה, שממנו נובע השם Firmicutes (בלטינית פירוש פירושו תקיף ועור פנים מתייחס לעור או לדופן התא).

Lactobacillus acidophilus. מאת דוקטור RNDr. יוסף ריישיג, CSc. (ארכיב המחבר), באמצעות ויקימדיה Commons

כל חיידקי הפילום מכילים חומצה מורמית בדופן התא וחלקם מכילים חומצה טיטואית. הרוב חיובי לגרם פרט למשפחות Veillonellaceae ו- Syntrophomonadaceae שהן שליליות גרם.

חיידקי firmicutes הם מגוונים מבחינה פנוטיפית, ויכולים להיות תאים כדוריים, ישרים, מעוקלים, מוטות או חוטים סליליים, עם או בלי סמלונים, עם או בלי אנדוספוריות עמידות בחום.

הם יכולים להיות אירוביים, פקולטטיביים או אנאירוביים קפדניים. חלקם תרמופיליים ו / או הלופיליים. חלקם כימוגנוטרופיים ואחרים פוטוטרוטרופים אנוקסיים. רובם צומחים ב- pH נייטרלי, אך חלקם חומציות או אלקליפיליות. יש להם תוכן DNA שהוא בדרך כלל פחות מ 50%.

החיידקים המסווגים בפילם פירמיקוטים מהווים חלק חשוב מפלורת המעי האנושית, יחד עם החומרים המסווגים בפילומת בקטריואטים. מחקרים אחרונים זיהו כי המיקרוביוטה במעי של אנשים שמנים ומודלים של בעלי חיים קשורה לשפע רב יותר של Firmicutes, ביחס ל Bacteriodetes.

מאפיינים כלליים

תוֹלְדוֹת הַגֶזַע

הפילוגיה של פירמיקוטס תוקנה ללא הרף ונלמדה מחדש תוך שילוב של יותר ויותר נתונים ושיטות חדשות המאפשרות להציע השערות אבולוציוניות חדשות.

מחקרים עדכניים שהתבססו על ניתוח של יחידות יחידה קטנות של רצפי נוקליאוטידים RNA ריבוזומליים, יצרו מסגרת פילוגנטית בה פילמת Firmicutes מורכבת משלושה כיתות (בזילי, קלוסטרידיה ואריסיפלוטריצה), 26 משפחות ו 223 זנים.

בסיווגים קודמים, הפילום הזה כלל מחלקה נוספת בשם Mollicutes, השונה משאר חיידקי ה- Firmicutes בכך שהיא חסרה דפנות תאים קשיחות, חסרה פפטידוגליקנים או חומצה מורמית, היא גמישה והיא תאים פלומורפיים ביותר.

קבוצה זו הוסרה מ- Firmicutes במחקרים אחרונים יותר עם סמנים חלופיים. כתוצאה מכך, מעמד Mollicutes הועלה עד לקצה טנריוט.

משפחת Erysipelotrichaceae, שסווגה בעבר בשם Mollicutes, המהווה קיר תא חיובי לגרם, נותרה ב- Firmicutes ככיתה חדשה בשם Erysipelotrichia, עם סדר יחיד (Erysipelotrichales) הכולל משפחה יחידה (Erysipelotrichaceae). ניתוחים אחרונים מאששים את ההפרדה בין שיעורי בסילי לקסטרוסטידיה.

מִיוּן

שיעור קלוסטרידיה

מעמד Clostridia הוא חימר פוליפילטי פוליאפילטי, פנוטיפי, פיזיולוגי ומגוון. הוא מכיל חיידקים גראם-חיוביים וגם גריל-שליליים ורוב הסוגות נוצרות נבגים, למעט חריגים כמו קלוסטרידיום.

כיתת Clostridia מורכבת מההוראות Clostridiales, Halanaerobiales ו- Thermoanaerobacterales. חיידקים השייכים לסדר Clostridiales הם אנאירובים קפדניים, אלה של הסדר Halanaerobiales הם הלופיליים ואלה של הסדר Thermoanaerobacteriales הם תרמופיליים.

ישנם מינים של קלוסטרידיה בעלי חשיבות רבה לתעשייה, מכיוון שהם משמשים לייצור ממסים כמוצר הסופי של תהליך התסיסה.

אחרים מייצרים רעלים, כמו Clostridium botulinum, הידוע גם בשם BoTox, כדי לשתק את שרירי הפנים כדי להפחית את קמטי העור.

חוג Erysipelotrichia

כיתה זו מורכבת מחיידקים בעלי צורות מוטות דקיקים, ישרים או מעוקלים מעט, עם נטייה ליצור חוטים ארוכים. הם אינם ניידים, עם דופן תא חיובית לגרם, שאינם מייצרים אנדוספוריות.

הם אירוביים, אנאירוביים פקולטטיביים. הם כימורגאנוטרופיים. יש להם מטבוליזם נשימתי תסיסתי. קבוצה זו כוללת כמה מינים פתוגניים ליונקים וציפורים, ביניהם Erysipelothrix rhusiopathiae ו- Bulleidia extructa.

כיתת בזילי

בדרך כלל, חיידקים בשיעור בזילי מהווים קיר תא חיובי לגרם. הם עשויים ליצור אווירה אנדוסורית או לא. רובם אירוביים או מיקרואירופיליים, ואילו רק חלקם הם אנאירובים פקולטטיביים. מחלקת Bacilli מורכבת מההוראות Bacillales ו- Lactobacillales.

מרבית הסוגות של הסדר Bacillales יוצרים אנדוספוריות, אם כי ישנם יוצאים מן הכלל. יתר על כן, יש להם מכתים חיוביים לגרם של דופן התא בתאים צעירים. ברוב הז'אנרים יש מנואקינון 7 (MK-7).

דווח על מנאקווינונים עם שרשרת ארוכה, בין ח"כ 6 עד ח"כ 11, במשפחת התרמו-אקטינומטציטים. המנאקינונים ידועים גם בשם ויטמין K ₂ .

מספר השרשראות הצדדיות מצוין בשם הספציפי של כל מנסקינון (למשל MK-6 כולל שש יחידות מולקולריות המחוברות לגרעין המולקולה הנוצרת על ידי טבעת קינון).

הסוג bacillales כולל חיידקים פתוגניים מאוד כמו Bacillus anthracis הגורם לאנתרקס. מין חשוב נוסף הוא Bacillus subtilis, אחד מהאורגניזמים המשמשים כמודל במחקר להבנת נושאים החל מבידול תאים לאגירת ברזל ושכפול DNA.

חיידקים בסדר ה- Lactobacillales יכולים להיות בצורת מוט או קוקלי, יש כתמים בקיר תאי חיובי לגרם, אינם יוצרים endospores, והם אנאירובים פקולטטיביים ובעיקר הם שליליים קטאזיים.

סדר זה כולל חיידקים מועילים כמו לקטובצילוס, רכיבים חשובים של פלורת העיכול בבני אדם ובעלי חיים אחרים, ומשמשים באופן מלאכותי ותעשייתי לייצור יוגורט ומזון מותסס אחר.

מיקרוביוטה במערכת העיכול

למיקרוביוטה במערכת העיכול תפקיד חשוב בשמירה על בריאות האדם על ידי מתן אנרגיה, חומרים מזינים והגנה מפני חיסון. אצל מבוגרים בריאים זוהו יותר מ- 1250 מינים של חיידקים, השייכים בעיקר לפילה בקטריואטת, פירמיקוטות ואקטינובקטריה.

באופן כללי, קשר Firmicutes / Bacteroidetes נחשב לחשיבות רבה בהרכב מיקרוביוטה הבטן האנושית. בקרב אנשים הסובלים מהשמנת יתר זוהה שיעור גבוה של פירוקוטיות, ואילו אצל אנשים עם משקל נמוך דווח על קשר הפוך.

ההרכב של מיקרוביוטה זו מתפתח לאורך החיים, מגיל הרך ועד הזקנה. לפיכך, יחס Firmicutes / Bacteroidetes עולה מלידה לבגרות ומשתנה עוד יותר עם הגיל המתקדם.

זוהתה גם כי הדיאטה משפיעה באופן משמעותי על המיקרוביוטה במערכת העיכול. יחס פירמיקוטס / בקטריואידים גבוה יותר בקרב אנשים עם דיאטות המבוססות על חלבון מן החי ושומן רווי מאשר אצל אלו הסובלים מדיאטות עשירות בירקות וסיבים תזונתיים.

הפניות

1. Bahl, H & Dürre, P. (2000). קלוסטרידיה: ביוטכנולוגיה ויישומים רפואיים. גֶרמָנִיָה. Wiley-VCH.
2. קונלון, תואר שני וציפור. AR (2015). השפעת התזונה ואורח החיים על מיקרוביוטה בטן ובריאות האדם. תזונה, 7 (1), 17-44.
3. קושחות. (2018, 30 בינואר). ויקיפדיה, האינציקלופדיה החופשית. תאריך ייעוץ: 20:40, 27 בספטמבר 2018 מאת es.wikipedia.org
4. קושחות. (2018, 17 בספטמבר) בויקיפדיה, האינציקלופדיה החופשית. הוחזר 20:41, 27 בספטמבר 2018, מ- en.wikipedia.org
5. Mariat, D, Firmesse, O., Levenez, F, Guimarăes, VD, Sokol, H, Doré, J, Corthier, G and Furet JP. (2009). יחס המוצרי / בקטריואטטות של המיקרוביוטה האנושית משתנה עם הגיל. BMC Microbiology, 9 : 123.
6. Vos, P., Garrity, G., Jones, D., Krieg, NR, Ludwig, W., Rainey, FA, Schleifer, K.-H., Whitman, W. (2009). מדריך של ברגי לבקטריולוגיה שיטתית: כרך שלישי: המשרד. שימושים.