______________________________________________________________________
1.1.1. striktno aerobni: Deinobacter, Deinococcus, Marinococcus, Micrococcus, Planococcus, Salinococcus
Rod Micrococcus naj kot najobseznejsi rod obdelamo najprej. Mikrobi rastejo v obliki znacilno obarvanih kolonij, ki se rade znajdejo na t. i. "zracnih ploscah" (pigmenti so karotenoidne narave in so zascita pred sevanjem, zato so v okolju te bakterije bolj odporne), primarno zatocisce teh b. pa je koza sesalcev. Celice se zdruzujejo v celicne tetrade in nepravilne gruce kroglastih celic. V tej sliki so zelo podobni stafilokokom, od katerih pa se filogenetsko zelo odmaknjeni, kar je najprej mogoce zaslutiti po G+C molskem razmerju
(Staphylococcus 30-38, Micrococcus 66-73.
Micrococcus lysodeicticus (slika TEM)
Razmerje GC je uporaben vendar ne absoluten, kvecjemu izkljucevalen klasifikacijski kriterij: velja, da dva seva, ki se razlikujeta v vec kot 5% naj ne bi bila uvrscena v isto vrsto in pri organizmih z razliko vecjo kot 10% naj bi slo celo za razlicen genus. V pomoc pri klasifikaciji je to razmerje uporabnejse pri po Gramu pozitivnih bakterijah, kjer se filogenetska sorodnost pokriva z GC razmerjem v dveh skupinah, pri sorodnikih klostridijev, ki imajo nizek GC in pri aktinomicetah z visokim GC razmerjem.).
Za izolacijo mikrokokov zadostuje hranljivi agar. Sestava celicnih ovojnic ne odstopa posebno od drugih po Gramu pozitivnih bakterij; celico ovija cvrsta, debela peptidoglikanska stena.
(ponovimo: peptidoglikan ali murein je sloj, plast celicne stene, ki je sestavljena iz verig zaporedno vezanih N-acetilglukozamina in N-acetilmuraminske kisline, precno pa so utrjene z dvema peptidoma, sestavljenima iz L-alanina, D-alanina, D-glutaminske kisline, in iz lizina ali diaminopimelinske kisline (DAP). Peptida pa zopet precno utrjuje ali direktna vez med DAP in D-alaninom obeh peptidov (po Gramu negativne b.) ali pa pentapeptid iz glicinov, srecamo pa tudi primere, da se v medmostju pojavljajo se druge AK: treonon, serin, asparaginska k.. ali katerakoli AK znacilna za precne peptide (po Gramu pozitivne bakterije.)
Tejhonske kisline mikrokoki nimajo. Posebnost je v prisotnosti membranskih glikoproteinov, ki niso zelo pogosti pri evbakterijah. Filogenetsko jim sorodstvo lahko iscemo med organizmi, kjer najdemo se aktonomicete in korineformne m., zelo so na pr. podobni skupini
Arthrobacter. Blizu aktinomicetni skupini so tudi predstavniki Stomatococcus.
Mikrokokom so sicer v rasti na moc podobni predstavniki rodu Deinococcus, ki se pojavljajo v roznatih in rdeckastih kolonijah, so pa, kot kazejo filogenetske studije, le malo sorodni z njimi. Zgradba celicne stene je namrec za te sicer po Gramu pozitivne bakterije za obravnavano skupino neznacilna, saj jo prekriva kompleksna zunanja ovojnica, ki vsebuje lipide in proteine. Celicna stena namesto diaminopimelinske kisline vsebuje ornitin (kar srecamo se pri nekaterih bakterijah, npr. pri po Gramu negativnem
Thermus-u in pri skupini po Gramu negativnih fotosinteznih Chloroflexus m.). Znacilno barvanje je posledica debeline peptidoglikana, saj jih sicer marsikatera druga lastnost (zunanja membrana) priblizuje po Gramu negativnim m. Posebnost tega roda je tudi specificna fosfolipidna struktura citoplazemske membrane.
Za deinokoke je posebno znacilna izjemna odpornost na radioaktivno sevanje, tipski sev so zato nekoc imenovali
Micrococcus radiodurans. Prilagojenost na ekstremne doze sevanja je po trditvah raziskovalcev vezana na evolucijsko starost tega organizma, ki bi naj bila vsaj dve milijardi let, vezana pa je na specificne mehanizme popravljanja genetskega materiala. Ce celico izpostavimo 3000 kratni dozi ionizacijskega seva, ki bi pokoncala cloveka, se sesuta nukleinska kislina izjemno hitro obnavlja s pomocjo posebnega proteina, imenovanega RecA. Zanimivo je tudi, da ima celica D. r. za razliko od drugih bakterij, ki imajo le eno, od 4 do 10 DNA molekul (po nekaterih avtorjih naj bi bila to poliploidija).
Deinococcus radiodurans (slika)
Deinococcus radiodurans (slika)
Zelo soroden in v lastnostih podoben je organizem, ki pa raste kot palicka in ga predstavlja doslej le ena izolirana vrsta Deinobacter grandis.
Rod Planococcus zdruzuje organizme, ki so filogenetsko blizu druzini Bacillaceae, najdemo jih v morskih okoljih in so gibljivi m.
Rod Salinococcus so morski mikroorganizmi.
1.1.2. fakultativno anaerobni: Aerococcus, Enterococcus, Gemella, Lactococcus, Leuconostoc, Melissococcus, Pediococcus, Saccharococcus, Stapylococcus, Stomatococcus, Streptococcus, Trichococcus, Vagococcus.
V tej skupini bomo nasli veliko rodov, ki jih filogenetske znacilnosti povezujejo s pomembnimi po Gramu pozitivnimi palicastimi mikroorganizmi skupin
Bacillus in Clostridium.
Rod Streptococcus je taksonomsko zelo pester rod, ki je v zadnjih letih dozivel veliko klasifikacijskih sprememb. Nekoc v tem rodu uvrscene bakterije so danes v samostojnih rodovih, tako
Enterococcus in Lactococcus. To kar je v rodu ostalo so nekoc uvrscali v skupino oralnih streptokokov (tudi z imenom "skupina viridans") in v skupino medicinsko pomembnih
streptokokov.
streptokoki (slika)
streptokoki (slika)
streptokoki (slika)
Streptococcus pyogenes (slika)
Streptococcus faecalis (slika)
Streptococcus pneumoniae (slika)
Streptococcus pneumoniae (slika)
1.1.2. fakultativno anaerobni koki:
Skupna znacilnost skupine, ki jo sicer delijo sicer se z nekaterimni drugimi, ze omenjenimi rodovi, da se kroglaste celice razvrscajo v daljse ali krajse verizice, kar je rezultat delitve vedno v isti ravnini. Verizice so zlasti izrazite v tekocem gojiscu.
Znacilnost njihove povrsinske gradnje je, da svojo sposobnost pripenjanja na povrsino zagotavljajo s specificnimi povrsinskimi ligandi, adhezini, ki so ponavadi lektinske narave. Streptokoki pogosto izlocajo kapsularni material polisaharidne narave. Opisane so povrsinske strukture - fimbrije, nimajo pa gibalnih organel, so torej negibljivi in tudi ne tvorijo spor. Celicna stena je znacilna za to skupino: debela peptidoglikanska ovojnica, s prisotnostjo tejhonske kisline in povrsinskimi proteinskimi antigeni. Stalna sestavina c. s. so aminosladkorji glukozamin in muraminska kislina, obcasno galaktozamin.
Rod Enterococcus. So po Gramu pozitivne kroglaste bakterije v parih ali kratkih verizicah. Med njimi so tudi pigmentirane in gibljive vrste. Celicna stena vsebuje peptidoglikan tipa Lys-Ala2-3, ali Lys-D-Asp. Antigen D, ki je znacilen za to skupino je verjetno specificna glicerol- tejhonska kislina. Posebnost enterokokov je tudi v sestavi mascobnih kislin, kar ima zato taksonomsko vrednost.
Rod Lactococcus. So prav tako po Gramu pozitivne kroglaste ali jajcaste bakterije v parih ali krajsih in daljsih verizicah.
Rod Leuconostoc vsebuje kroglaste, pogosteje ovalne celice v parih in verizicah. Od streptokokov jih loci produkcija plina na ogljikovem energetskem viru.
Enterococcus sp. (slika)
Enterococcus sp. (slika)
1.1.2. fakultativno anaerobni:
Rod Pediococcus je znacilen po svoji lastnosti, da se med mlecnokislinskimi mikroorganizmi edini delijo v dveh ravninah, zato tvorijo tetrade. Podobno se tudi v rodu
Aerococcus celice pojavljajo v tetradah, posebnost pa je, da murein ne vsebuje interpeptidnega mostu.
Rod Gemella za katerega je znacilna celicna struktura dveh celic, ki sta ovalno stisnjeni ena ob drugo. Pogosto najdemo tudi sluzni ovoj. Celicna stena je relativno tanka, kljub osnovni znacilnosti G+ strukture, zato se barvajo po Gramu negativno ali variabilno, redkeje zadrzijo modro barvo.
Za skupino Melissococcus so znacilne lancetaste celice.
Za rod Stomatococcus je posebno znacilna obsezna kapsula iz polisaharidov. So obicajni prebivalci ustne
votline.
Gemella morbillorum (slika)
1.1.2. fakultativno anaerobni:
Rod Staphylococcus, celice nanizane kot jagode v grozdu - (gr.
stafile), razlog je v celicni delitvi v razlicnih ravninah. S. so fakultativno anaerobni, v aerobnih pogojih vsebujejo citokrome.
Sestava celicne stene: podobno kot pri drugih po Gramu pozitivnih bakterijah jo sestavljajo peptidoglikan, tejhonska kislina in protein. Interpeptidni most v peptidoglikanu je pri polovici vrst bogat z glicinom (penta ali heksaglicin tipa Lys-Gly5-6), pri drugih se pojavlja se L-serin in L-alanin. Vecina sevov ima ribitolno ali glicerolno tejhonsko kislino, ki je posebnega pomena med drugim pri adsorbciji fagov. Za stafilokoke je posebno zanimiv protein A, ki ga najdemo kovalentno vezanega na peptidoglikan in ga ima 90% vseh sevov, njegova posebnost pa je specificna vezava na Fc regijo imunoglobulinov. Protoplastiranje pri stafilokokih izzovemo z lizostafinom ali lizocimom.
dihotomna
identifikacijska shema (slika)
prerez celicne stene (slika)
Kapsule in sluzi: sluzava morfologija kolonij nam izdaja seve, ki izdelujejo kapsule, zato so taki sevi bolj patogeni in bolj odporni na okuzbo s fagi. Sestava polisaharidnih ovojnic je zelo pestra, ceprav je mogoce dolociti za to skupino specificne in prevladujoce sladkorne monomere.
Med plazmidi so posebno razvpiti rezistencni plazmidi (za antibiotike). Ocenjena velikost kromosoma pri S. aureus je 2780 kb.
stafilokoki (slika)
stafilokoki (slika)
1.1.3. striktno anaerobni: Coprococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus, Ruminococcus, Sarcina
Vrste Peptococcus in predstavnike naslednjega roda ni mogoce razvrscati po morfologiji, ker najdemo tako kroglaste celice bodisi v krajsih ali daljsih verizicah, kot tudi v grucah in paketih. Rod zaenkrat vsebuje le vrsto
P. niger. Tudi rast na gojiscu ni posebno razlicna. V vecjo pomoc je presoja njihovih fermentacijskih profilov.
Rod Peptostreptococcus je od prejsnjega mogoce lociti, ker nobena od vrst ne proizvaja kapronske kisline, vendar je temeljna razlika med rodovoma v G+C mol. razmerju DNA
(Peptococcus 50-51, Peptostreptococcus 27-45), pa v variabilni sestavi peptidoglikana; razlikujeta se tudi v obcutljivosti do novobiocina, na katerega so peptostreptokoki obcutljivi.
Vrste Coprococcus je mogoce lociti od prejsnjega rodu, ker vsi sevi proizvajajo masleno kislino, na strukturni ravni pa predvsem po tem, da murein ni povezan z interpeptidnim mostom. Celice so obicajno nekoliko ovalne, dajejo skoraj vtis palick.
Rod Ruminococcus vsebuje zelo pestro skupino m., med njimi so zlasti pomembni celuloliti, avtohtoni prebivalci vampa. Za celice so znacilna debela peptidoglikanska ovojnica in zunanja glikoproteinska ovojnica, v kateri prevladujejo ramnoza, glukoza in galaktoza in s katero se ucinkovito pripenjajo na celulozno strukturo, ki je zanje poglavitni substrat v vampu prezvekovalcev. Celice vsebujejo tudi amilopektinski rezevni material.
Peptostreptococcus sp. (slika)
1.1.3. striktno anaerobni:
Po temeljni kroglasti obliki in po ekoloski nisi v kateri najdemo Sarcino ventriculi
in S. maximo, namrec v prebavnem traktu sesalcev, je sicer mogoce uvrstiti te mikroorganizme v obravnavano skupino anaerobnih kokov, se pa sicer mocno razlikujeta od ostalih. Sta edini opisani vrsti v rodu
Sarcina; med sabo se razlikujeta, ker slednja proizvaja v PZG gojiscu butirat. Znacilna oblika v tekocem gojiscu so paketi osmih celic,
S. ventriculi pa tudi precej vec (do 64), ker se celice pac delijo v treh ravninah. Celice
Sarcine ventriculi obdaja debela, fibrozna celulozna(!!) ovojnica, ki daje vtis cementnega materiala v celicnih paketih, take ovojnice pri
S. maximi ne najdemo. Peptidoglikan obeh sarcin vsebuje LL-diaminopimelinsko kislino. Za te anaerobne organizme je znacilno, da so lahko sporogeni.
Sarcina ventriculi (slika)
1.2. po Gramu negativni koki
1.2.1. aerobni: Neisseria, Moraxella, Branhamella, Acinetobacter,
Paracoccus, Lampropedia
Za vso skupino je znacilna pozitivna oksidazna reakcija; topni citokrom c razgradi dimetil-p-fenilendiamin do rdece obarvane spojine, ki je vidna v gojiscu.
V rodu Neisseria so prebivalci sluznic zivali, nekatere pa so tudi patogene b., na pr. vrsti
N. gonorrhoeae in N. meningitidis. Celice so kroglaste, pogosto v paru, kjer sta celici stransko stisnjeni, da dobita fizolasto obliko (izjema je
N. elongata, ki je kokobacilaren m.). Delitev je v dveh ravninah, zato najdemo tudi tetrade. Celice imajo lahko kapsulo, niso gibljive. Ne proizvajajo spor. Po obliki kolonij na trdnem gojiscu jih delimo v dve skupini, v take s prozornimi, nepigmentiranimi kolonijami in druge, motne, rumeno obarvane kolonije. G+C razmerje je od 49 do 56. Pri N. najdemo tako konjugativne kot nekonjugativne plazmide, imajo bakteriofage in bakteriocine. Citoplazemska membrana celice je sestavljena iz fosfolipidov, razlicnih proteinov in LPS. Peptidoglikan je tipicen za po G -- bakterije, sestavljajo ga muraminska kislina, glutaminska k., glukozamin, alanin in diaminopimelinska kislina.
Moraxella je kokobacilaren mikrob, ki ne porablja nobenih sladkorjev. V subgenusu
Moraxella so bolj palicaste celice, v subgenusu Branhamella pa kroglaste.
Acinetobacter je bakterija tal in vode, najdemo ga pa tudi na koži cloveka. Znacilno kopici velike kolicine polifosfata, zato je biotehnolosko uporabna. So palicke, ki pa v stacionarni fazi rasti preidejo v sfericno
obliko.
Paracoccus. Kroglaste (tudi kratke palicaste) celice (premer 0.5 - 0.9 m). Intracelularne granule PHB. So negibljive, aerobne, vecinoma halofilne. P. denitrificans je autotrof na H2 in CO2 .
Lampropedia. Celice so s celulozno kapsulo povezane v gruce, ti aglomerati imajo lahko od 16 do 64 celic in ker se celice dele v dveh ravninah, nastajajo prave plosce mocno stisnjenih, skoraj kvadratnih celic. Celicna stena je po Gramu negativne narave.
Neisseria sp. (slika)
Neisseria sp. (TEM) (slika)
Neisseria gonorrhoeae (slika)
Neisseria meningitidis (slika)
Moraxella sp. (slika)
Lampropedia sp. (slika)
1.2. po Gramu negativni koki
1.2.2. anaerobni: Veillonella, Acidaminococcus, Megasphaera
Mikroorganizmi te skupine so prebivalci vampa in prebavnega trakta, ki najveckrat ne izkoriscajo sladkorjev, ampak pridobijo energijo iz aminokislin in razgradnih produktov
sladkorjev.
Veillonella sp. (slika)
Megasphaera sp. (slika)