Микробы

Бациллы - обширный (около 217 видов) род грамположительных палочковидных бактерий, образующих внутриклеточные споры. Большинство бацилл — почвенные сапрофиты. Некоторые бациллы вызывают болезни животных и человека, напр. сибирскую язву, токсикоинфекции (Bacillus cereus). Типовой вид - Bacillus subtilis Cohn 1872.

Систематика

До 1991 года в род Bacillus входило большое количество весьма несхожих видов, как на генотипическом уровне (процент ГЦ пар колебался от вида к виду в пределах от 32 % до 69 %), так и на уровне фенотипа. Сравнения нуклеотидных последовательностей 16S рРНК 51 вида выявило по крайней мере 5 филогенетических групп. В 1992 году из рода Bacillus выделили 3 ацидофильных и термофильных вида в отдельный род Alicyclobacillus. В 1994 году выделили род Paenibacillus (куда вошёл известный продуцент антибиотика полимиксина - Paenibacillus polymyxa), в 1996 выделили три рода - Aneurinibacillus, Brevibacillus и Halobacillus , в 1998 - Virgibacillus, в 2001 - Filobacillus и Jeotgalibacillus. Систематика рода Bacillus таким образом претерпела большие изменения за прошедшее время в связи с разъяснением филогенетических отношений внутри семейства Bacillaceae.

Биологические свойства

Бациллы являются аэробами или факультативными анаэробами, большинство представителей хемоорганогетеротрофы и растёт на простых питательных средах. Некоторые виды способны к нитратредукции. Крупные и среднего размера прямые или слабоизогнутые палочки, способные к образованию устойчивых к неблагоприятным воздействиям эндоспор (экстремальным температурам, высушиванию, ионизирующим излучениям, химическим агентам), большинство видов подвижно и обладают жгутиками расположенными перетрихиально, Bacillus anthracis образует капсулы. По методу Грама окрашиваются положительно. Недавние исследования выявили, что бактерии вида Bacillus subtilis способны к каннибализму во время споруляции путем продукции токсинов в окружающую среду и дальнейшему лизису клеток своего вида.

Роль в биотехнологии

Bacillus subtilis является важнейшим продуцентом амилаз и протеиназ и используется в производстве. Bacillus thuringiensis, а также синтезируемые этим видом бактерий Cry-токсины используются в биозащите растений в качестве альтернативы синтетических инсектицидов. Также бациллы используются в генной инженерии в качестве хозяев для клонирования ДНК. Преимуществами бацилл как хозяев для клонирования ДНК является высокая изученность генома многих видов, способность секретировать интактные белки в окружающую среду, нетребовательность большинства видов к питательной среде, высокая технологичность, а также возможность длительного хранения промышленных штаммов в виде высушенных спор. Поэтому для бацилл разработан ряд векторов, обеспечивающих перенос генетической информации и синтез необходимого продукта (например pTL12, pHIS1525, hGH, pOC1 и другие).

Клиническая значимость

Bacillus anthracis является возбудителем сибирской язвы и отнесена к II группе патогенности, Bacillus cereus является возбудителем пищевых токсикоинфекций у человека.