SPIROCHAETES: PANGKALAHATANG KATANGIAN, MORPOLOHIYA, MGA SISTEMATIKONG - BIOLOGY - 2026

Ang Spirochaetes ay isang phylum ng bacteria na nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging gramo-negatibo at pagkakaroon ng isang natatanging cellular ultrastructure. Mayroon silang mga panloob na motell organelles na tinatawag na periplasmic flagella, na nagpapahintulot sa kanila na ibaluktot, paikutin sa kanilang paayon na axis, at lumipat sa likido at semi-solidong media.

Ang Spirochaetes ay isa sa ilang mga bakterya na phyla na ang mga katangian ng phenotypic na account para sa mga ugnayang phylogenetic na batay sa pagsusuri ng 16S rRNA.

Leptospira sp. Sa pamamagitan ng CDC / Rob Weyant, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Pangkalahatang katangian

Ang ilang mga libreng buhay na pleomorphic Spirochaetes, tulad ng Spirochaeta coccoides, ay walang mga katangian ng ultrastructural at etological ng phylum, ngunit ang pagsusuri ng pagkakasunud-sunod ng 16S rRNA gene ay inilalagay ang mga ito sa loob ng pamilya Spirochaetaceae.

Ang mga ito ay chemoorganotrophic, maaari silang gumamit ng karbohidrat, amino acid, mahabang chain ng fatty acid o mahabang chain fatty alcohols bilang mga mapagkukunan ng carbon at enerhiya.

Depende sa mga species, maaari silang lumaki sa anaerobic, microaerophilic, facultatively anaerobic, o aerobic na kondisyon. Ang ilan ay walang buhay at ang iba ay may isang tiyak na kaugnayan sa host, na maaaring maging arthropod, mollusks, at mammal, kabilang ang mga tao. Ang ilang mga species ay kilala na pathogenic.

Ang mga bakteryang ito ay bumubuo ng isang phylogenetically na sinaunang at mahusay na pagkakaiba-iba ng grupo, na mas nauugnay sa phylum Bacteoides at Acidobacteria, kaysa sa iba pang mga grupo.

Ito ay isang phylum na nabuo lamang ng klase ng Spirochaetia at utos ng Spirochaetales, na kasama ang apat na pamilya na mahusay na pinino: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae at Leptospiraceae.

Ang mga ito ay pinahaba at helically sugat (hugis ng corkscrew), na may sukat na mula sa 0.1 hanggang 3 microns sa diameter at 4 hanggang 250 microns ang haba. Mayroon silang panlabas na lamad na binubuo ng maraming mga layer na tinatawag na cell sobre o panlabas na upak na ganap na pumapalibot sa protoplasmic cylinder.

Ang mga cell ay may panloob na organela ng motility na tinatawag na periplasmic flagella. Ang mga ito ay ipinasok sa loob sa bawat dulo ng protoplasmic silindro at nagpapalawak sa buong bahagi ng cell, na nag-overlay sa gitnang rehiyon.

Locomotion system na may panloob na flagella. Ni Lamiot, mula sa Wikimedia Commons.

Sa kaso ng pamilyang Leptospiraceae, ang periplasmic flagella ay hindi mag-overlay sa mga cell. Ang protoplasmic silindro at flagella ay nakapaloob sa pamamagitan ng isang panlabas na upak na may ilang mga katangian na magkatulad sa panlabas na lamad ng mga gramo na negatibong bakterya.

Sa kabilang banda, ang Spirochaeta plicatilis, ay isang species ng malalaking bakterya na may 18 hanggang 20 periplasmic flagella na nakapasok malapit sa bawat dulo ng protoplasmic cylinder.

Sistematikong

Ang phylogeny ng phylum Spirochaetes ay ang resulta ng kamakailang pagsusuri ng mga pagkakasunud-sunod ng 16S rRNA gene. Ang isang solong klase, Spirochaetia, at isang solong pagkakasunud-sunod, ang Spirochaetales, ay kinikilala sa gilid na ito.

Ang utos ng Spirochaetales ay binubuo ng apat na pamilya na mahusay na pinino: Spirochaetaceae, Brachyspiraceae, Brevinemataceae, at Leptospiraceae.

Spirochaetaceae

Ang mga bakterya sa pamilyang ito ay mga helical cells, 0.1 hanggang 3.0 microns ang diameter at 3.5 hanggang 250 microns ang haba. Ang mga cell ay walang baluktot na mga dulo tulad ng mga miyembro ng pamilyang Leptospiraceae.

Ang periplasmic flagella ay nagpasok ng panloob sa bawat dulo ng cell at umaabot sa halos lahat ng haba ng magkakapatong na cell sa gitnang rehiyon.

Ang diamino acid na naroroon sa peptidoglycan ay L-ornithine. Ang mga ito ay anaerobic, facultatively anaerobic, o microaerophilic. Ang mga ito ay chemo-organotrophic.

Gumagamit sila ng mga karbohidrat at / o mga amino acid bilang mga mapagkukunan ng carbon at enerhiya, ngunit hindi sila gumagamit ng mga fatty acid o long-chain fat alcohols.

Malaya silang nabubuhay o nakikipag-ugnay sa mga hayop, insekto at tao. Ang ilang mga species ay pathogenic. Ang mga species na sinuri ng pagsusuri ng pagkakasunud-sunod ng 16S rRNA ay naiiba sa mga miyembro ng Brachyspiraceae, Brevinemataceae, at mga pamilya Leptospiraceae.

Brachyspiraceae

Ang pamilyang ito ay naglalaman lamang ng isang genus, ang Brachyspira. Ang mga ito ay mga helical na hugis na bakterya na may mga regular na pattern ng curl. Ang mga cell ay 2-11 microns sa pamamagitan ng 0.2-0.4 microns.

Ang mga ito ay unicellular, ngunit paminsan-minsang mga pares at kadena ng tatlo o higit pang mga cell ay makikita sa lumalagong mga kultura. Sa ilalim ng hindi kanais-nais na lumalagong mga kondisyon, nabuo ang mga spherical o bilog na mga katawan.

Ang mga ito ay gramo-negatibong mantsa. Ang mga ito ay sapilitang anaerobic o aerotolerant. Ang mga dulo ng mga cell ay maaaring maging blunt o itinuro.

Ang mga selula ay may isang pangkaraniwang istraktura ng cell ng spirochete, na binubuo ng isang panlabas na upak, isang helical protoplasmic cylinder, at panloob na flagella sa puwang sa pagitan ng protoplasmic cylinder at panlabas na upak.

Ang mga cell ng genus Brachyspira ay may 8 hanggang 30 flagella, depende sa mga species. Ang bilang ng mga flagella sa pangkalahatan ay nauugnay sa laki ng cell, tulad na ang mas maliit na mga species ng cell ay may mas kaunting mga flagella.

Ang flagella ay nagkakaisa sa loob, sa pantay na mga numero sa bawat dulo ng cell, balot sa paligid ng protoplasmic silindro, at ang kanilang mga libreng pagtatapos na magkakapatong sa gitna ng mga cell.

Lumalaki ito sa pagitan ng 36 at 42 ° C, na may isang pinakamainam na temperatura na 37 hanggang 39 ° C. Ang mga ito ay chemoorganotrophic, gumagamit ng iba't ibang mga karbohidrat para sa paglaki. Mayroon itong oxidase upang mabawasan ang molekulang oxygen.

Brevinemataceae

Ang pamilyang ito ay naglalaman lamang ng isang genus, ang Brevinema. Ang mga cell ay helical sa hugis at may diameter na 0.2 hanggang 0.3 microns sa pamamagitan ng haba na 4 hanggang 5 microns, na nagpapakita ng isa o dalawang helical na lumiliko na may irregular na mga wavelength na mula 2 hanggang 3 microns.

Sila ay may sheathed periplasmic flagella na nagbibigay sa mga cell kadaliang kumilos sa pamamagitan ng pag-ikot, pag-ikot at pagsasalin. Wala silang mga cytoplasmic tubule. Ang mga ito ay microaerophilic, nauugnay sa host.

Leptospiraceae

Ang mga ito ay kanang kamay na helical cells, na maaaring masukat ang 0.1 hanggang 0.3 microns sa diameter at 3.5 hanggang 20 microns ang haba. Ang mga cell ng nonmobile ay may mga baluktot na mga tip, habang ang mga aktibong mobile cell ay may isang nangungunang dulo ng spiral at isang kawit sa likurang dulo ng cell.

Mayroon silang periplasmic flagellum na nagsingit sa loob ng bawat dulo ng cell, ngunit bihirang mag-overlay sa gitna ng cell. Ang periplasmic flagella ay matatagpuan kasama ang helical axis.

Ang diamino acid na naroroon sa peptidoglycan ay isang e-diaminopimelic acid. Obligado sila o microaerophilic aerobic organismo. Ang mga ito ay chemoorganotrophic.

Gumagamit sila ng mga long-chain fatty fatty at fat alcohols bilang mga mapagkukunan ng carbon at enerhiya. Malaya silang nabubuhay o nakikipag-ugnay sa mga host ng hayop at tao. Ang ilang mga species ay pathogenic.

Pathogeny

Karamihan sa mga species ng phylum Spirochaetes ay hindi pathogenic, gayunpaman ang ilang mga kilalang species ay naninindigan para sa kanilang mga pathogenesis.

Treponema pallidum

Ito ang organismo na nagdudulot ng syphilis. Ito ay isang mobile bacterium na sa pangkalahatan ay nakuha sa pamamagitan ng malapit na sekswal na pakikipag-ugnay at na tumagos sa tisyu ng host sa pamamagitan ng squamous o columnar epithelium.

Ang sakit ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang lugar ng ulceration at pangunahing pamamaga sa mga genital area, na ipinakita sa isang pangunahing impeksyon. Mamaya yugto ng impeksyon na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng maculopapular eruption at isang posibleng tugon ng granulomatous na kinasasangkutan ng sentral na sistema ng nerbiyos.

Ang iba pang mga bakterya ng genus ay maaaring makagawa ng mga sakit na hindi venereal, tulad ng pinta (na kilala rin bilang asul na sakit, karate, insteps, lota, sakit sa pintuan at tina) na ginawa ng Treponema carateum o yaws (o buba, yaw, yaws, yaws tropica, polipapilloma tropicum o thymosis) na ginawa ng Treponema pallidum ssp. nabibilang.

Borrelia burgdorferi

Nagdudulot ng sakit sa Lyme. Ang species na ito ay may natatanging nucleus na naglalaman ng isang linear chromosome at linear plasmids. Ang iba't ibang mga species ng Borrelia ay ipinapadala ng mga partikular na species ng ticks ng genus Ornithodoros (Argasidae) sa iba't ibang bahagi ng mundo.

Ang mga ticks na ito ay matatagpuan sa mga dry savanna at mga scrub area, lalo na malapit sa mga rodent burrows, caves, kahoy na kahoy at patay na mga puno, o sa mga bitak sa mga dingding o kisame at sa ilalim ng sahig na gawa sa kahoy, kahit saan nakatira sa maliit na mga rodent. .

Ang mga species ng reservoir ay mga vertebrate tulad ng mga daga, daga, squirrels, aso, at ibon. Tumitiklop sa Borrelia sp. sa pamamagitan ng pagsuso ng dugo ng mga nahawaang hayop o tao.

Nagpapakain sila sa gabi, nang hindi bababa sa 30 minuto bago bumalik sa kanilang mga silungan. Ang impeksyon ay nangyayari sa pamamagitan ng kagat, sa pamamagitan ng nahawahan na laway, o sa pamamagitan ng kontaminasyon ng mauhog na lamad na may nahawaang hip fluid.

Ang mga bakterya na ito ay hindi pinalabas sa mga tikkus na tik. Ang mga ticks ay nananatiling nahawahan para sa buhay, kahit na kulang sila ng dugo sa loob ng 7 taon. Maaari silang maipadala nang pahalang sa pagitan ng mga lalaki at babae; o patayo, sa pamamagitan ng mga kababaihan sa kanilang kalakal.

Ang sakit sa lesyon sa balat na sakit na sanhi ng kagat ng isang nahawaang Borrelia burgdorferi (Spirochaetaceae) tik. Sa pamamagitan ng Photo Credit: James Gathany Mga Nagbibigay ng Nilalaman ng Nilalaman: CDC / James Gathany, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Sa mga unang yugto, ang sakit na Lyme ay nagtatanghal bilang isang natatanging sugat sa balat na tinatawag na erythema migrans, na tinatawag ding erythema migrans chronicle. Ang maagang sugat ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malawak na lugar ng pulang pantal, madalas na may isang maputla na sentro (mata ng toro) sa site ng tik kagat.

Kung hindi inalis, ang erosive arthritis na katulad ng rheumatoid arthritis at kalaunan ay talamak na progresibong encephalitis at encephalomyelitis ay maaaring mangyari. Ang iba pang mga bakterya ng genus, tulad ng B. duttonii, B. hermsii, at B. dugesi, ay maaaring maging sanhi ng muling pagbabalik ng endemikong lagnat.

Leptospira

Ang sanhi ng ahente ng leptospirosis, isang febrile disease na maaaring kumplikado sa aseptic meningitis kung naiwan. Ang mga sintomas ng impeksyon ay may kasamang lagnat, panginginig, at sakit ng ulo, na may paminsan-minsang pagduduwal.

Ang mga organismo ay maaaring kumalat sa pamamagitan ng mga hayop, tubig o lupa na nahawahan ng ihi ng mga aso, daga, o baka. Ang mga hayop ay maaaring manatiling mga asymptomatic vectors sa loob ng maraming taon, at ang mga organismo ay maaaring manatiling mabubuhay pagkatapos na malaglag ang mga linggo o buwan.

Ang pagkuha ng mga sakit ay mas karaniwan pagkatapos ng malakas na pag-ulan o pagbaha. Ang panahon ng pagpapapisa ng itlog ay maaaring hanggang sa 1 buwan.

Mga Sanggunian

1. Actor, JK (2012). Mga Bakterya sa Klinikal. Sa: Pinagsama na Review ng Immunology at Microbiology (Second Edition) ni lsevier. Pp 105-120.
2. Krieg, NR, J, T. Staley, DR Brown, BP Hedlund, BJ Paster, NL Ward, W. Ludwig, at WB Whitman. (2010) Manu-manong Bergey ng Sistema ng Bacteriology: Dami ng 4: Ang Bacteroidetes, Spirochaetes, Tenericutes (Mollicutes), Acidobacteria, Fibrobacteres, Fusobacteria, Dictyoglomi, Gemmatimonadetes, Lentisphaerae, Verrucomicrobia, Chlamydiae. USES.
3. Gupta, RS, Mahmood, S at Adeolu, M. (2013). Ang isang phylogenomic at molekular na lagda batay sa diskarte para sa pagkilala sa phylum Spirochaetes at ang mga pangunahing clades: panukala para sa isang muling pagsusuri ng taxonomic ng phylum. Fronters sa Microbiology, 4: 217.
4. Spirochaetes. (2018). Wikipedia, Ang Malayang Encyclopedia. Petsa ng konsultasyon: 14:21, Oktubre 10, 2018 mula sa: es.wikipedia.org.
5. Tilly, K, Rosa, PA at Stewart, PE 2008. Biology of Infection with Borrelia burgdorferi. Mga Nakakahawang Clinic Disease ng North America, 22 (2): 217–234.