Třída Bacilli - G+ koky, tyčky, aerobní i fakultativně anaerobní, nízký % G+C v DNA - mohou produkovat endospory (kulaté, oválné, válečkovité), barveny speciálními metodami, gramovým barvením se neobarvují - vysporulované kultury přežívají po dobu 10 minut zahřátí na teplotu 70 až 80 °C; přežívání v 95% ethanolu po dobu 40 minut při 20 °C - fylogeneticky jednotná třída se dvěma řády (s produkcí endospor či jejich absencí); zástupci navzájem fenotypově velmi rozdílní Řád Bacillales - charakteristika odpovídá popisu třídy Bacilli - pevná mureinová stěna (teichoové kyseliny), pohyblivé - anaerobní nebo aerobní organoheterotrofové - patogenní (anthrax), saprofyticky v prostředí (půda, rozkládají organický materiál, produkují látky antibiotické povahy) Čeleď Bacillaceae Doména Bacteria, kmen Firmicutes, třída Bacilli, řád Bacillales. - charakteristika shodná s popisem třídy a řádu - čeleď popsaná již v roce 1895; množství rodů a druhů - řada zástupců přeřazena do nových rodů či čeledí (Alicyclobacillaceae, Paenibacillaceae) Rody: Bacillus, Alkalibacillus, Amphibacillus, Anoxybacillus, Cerasibacillus, Exiguobacterium, Filobacillus, Geobacillus, Gracilibacillus, Halobacillus, Halolactibacillus, Jeotgalibacillus, Lentibacillus, Marinibacillus, Oceanobacillus, Paraliobacillus, Pontibacillus, Saccharococcus, Salinibacillus, Tenuibacillus, Thalassobacillus, Ureibacillus, Virgibacillus Rod Bacillus - tvar rovných tyček různé délky, ve dvojicích, v řetízcích, grampozitivní - endospory oválné, kulaté; uloženy centrálně, paracentrálně, subterminálně, terminálně, laterálně - fakultativně anaerobní s širokou diverzitou fyziologických schopností (pH, teplota, salinita) - chemoorganotrofní, pigmenty, pouzdra - široké rozmezí habitatů, patogenní, potravinové otravy, entomopatogenní - tvar endospory i mateřské buňky - znaky využitelné v taxonomii; tři morfologické skupiny I. morfologická skupina – endospory oválné, neztlušťují mateřskou buňku B. subtilis – prostředí, potravinové otravy B. anthracis – patogenní (antrax), spory přežívají po dlouhou dobu v kontaminovaných materiálech B. cereus - prostředí, gastroenteritidy, klinický materiál B. licheniformis – spory v půdě, vegetativní buňky termotolerantní (růst při 56 °C), potraviny, původce otravy z potravin B. thuringiensis – patogenní pro hmyz, toxin (parasporální tělísko), biologický boj; ojediněle infekce savců II. morfologická skupina - endospory oválné, vždy ztlušťují mateřskou buňku Řada zástupců přeřazena do nových rodů (Geobacillus, Ureibacillus), resp. do nové čeledě Paenibacillaceae (rody Paenibacillus, Brevibacillus, nebo Aneurinibacillus); barví se gramnegativně B. circulans – spory v půdě B. coagulans – spory vzácné v půdě, ojediněle klinický materiál B. alcalophilus – alkalofilní, prostředí III. morfologická skupina - endospory kulaté, endospora vždy ztlušťuje mateřskou buňku Řada zástupců této skupiny přeřazena do nových rodů (Virgibacillus, Sporosarcina) B. pasteuri – půda, voda, stoční kal B. sphaericus – půda, mořské i sladkovodní sedimenty, mléko, potraviny, patogenní pro hmyz, humánní klinický materiál B. schlegelii – chemilitotrofní, prostředí (sedimenty, odpad z cukrovaru) Čeleď Bacillaceae - pokračování Alkalibacillus - tvar tyček, barví se gramvariabilně, pohyblivé, sporulující - endospory kulaté, uložené terminálně ve ztluštělých sporangiích - striktně aerobní, mírně halofilní, pH neutrální (pH 9,0) - obsahuje kyselinu meso-DAP, charakteristické spektrum mastných kyselin - alkalické, slané sedimenty, bláto solných jezer, minerální vody Geobacillus - tvar tyček, pohyblivé, nepohyblivé, barví se G+/-, struktura stěny G+ - endospory oválné, válcovité, terminální, subterminální, mírně zduřelé, nezduřelé sporangium - chemoorganotrofní, aerobní, fakultativně anaerobní, pigmenty - obligátně termofilní (37 - 75 °C), neutrofilní, kataláza pozitivní - široce rozšířené v přírodě, dříve termofilní zástupci rodu Bacillus G. stearothermophilus – přeřazen z Bacillus, nejčastější, prostředí Halobacillus - tvar tyček, sférické, oválné, grampozitivní, sporulující, pohyblivé - endospory elipsoidní, sférické, centrální až subterminální - stěna obsahuje ornithin, mírně halofilní, striktně aerobní, chemoorganotrofní - 10 - 45 °C, pH 6,0 - 9,5; oranžový pigment, kataláza, oxidáza pozitivní - sedimenty, voda sodných jezer, prostředí mořských slunečních solivarů, povrch slaných půd, půda slaných bažin H. halophilus – „Sporosarcina halophila“, slaná půda, mořská voda, vyžaduje 3% NaCl a 0,5% MgCl[2] Čeleď Bacillaceae - pokračování Saccharococcus - G+ sférické buňky, nepohyblivé, netvoří endospory - fakultativně anaerobní, chemoorganotrofní, L(+)-laktát - kataláza, oxidáza pozitivní, termofilní, optimum 68 °C - cukrovar, přirozený habitat není znám S. thermophilus – výskyt v cukerném extraktu z cukrové řepy Ureibacillus - endospory tvořící tyčky, pohyblivé, barví se G- - endospory kulaté, terminální, subterminální, zduřená sporangia - aerobní, termofilní (50 - 55 °C), ureolytické, nevyužívají cukry - původně řazeny do rodu Bacillus (chemotaxonomie, sekvencování) - vzduch, půda Virgibacillus - G+ pohyblivé tyčky, v řetízcích, endospory kulaté, oválné, terminální, subterminální, zduřují sporangium - fakultativně anaerobní, vyžadují kyselinu pantotenovou, tiamin, biotin, aminokyseliny; růst stimulován 4% NaCl, 15 - 50 °C - stěna obsahuje kyselinu meso-DAP - vznik z bacilů (chemotaxonomické, molekulárně biologické analýzy), následně přeřazeni i zástupci rodu „Salibacillus“ - půda, voda, potraviny Čeleď Alicyclobacillaceae Doména Bacteria, kmen Firmicutes, třída Bacilli, řád Bacillales. - taxonomicky ustanovená nedávno (sekvencování genu pro 16S rRNA) - sporulující, nesporulující G+ bakterie s nízkým % obsahem G+C - někteří původně řazeni do rodu Bacillus, nachází se v prostředí Rody: Alicyclobacillus, Pasteuria, Sulfobacillus Alicyclobacillus - nový rod (devadesátá léta minulého století), přeřazeny obligátně termoacidofilní druhy bacilů - lipidickou složkou v membránách jsou w-alicyklické mastné kyseliny - buňky rovné, mírně zakřivené tyčky, G+, G+/- - endospory oválné, terminální, subterminální, nezduřují, jen mírně - obligátně acidofilní (pH 2 - 6) , teplotní rozmezí 20 - 70 °C - aerobní, fakultativně anaerobní, růstové faktory, nepigmentující - rozmanité typy výživy, mohou růst mixotrofně - prostředí, ovocné koncentráty, džus A. acidocaldarius – oválné endospory, neztlušťují, kyselé termální prostředí (půda, voda), několik poddruhů Sulfobacillus - G+ nepohyblivé tyčky, zakulacené, zúžené konce, tvoří endospory, kulaté, mírně oválné, paracentrální, terminální, zduřují buňku - striktně aerobní, fakultativně chemolitoautotrofní; mohou růst heterotrofně - mírně termofilní (20 - 60 °C); rozmezí pH 1,1 - 5,0 - oxidují pyrit, Fe^2+, sirníky, síru - rozšířené v termálních pramenech, úložkách sirných rud (pyritové vrstvy), v korodujících částech městských teplovodních rozvodů Čeleď Caryophanaceae Doména Bacteria, kmen Firmicutes, třída Bacilli, řád Bacillales. - charakteristika čeledě shodná s popisem rodu Caryophanon Rod: Caryophanon Caryophanon - rovné, mírně zakřivené „mnohobuněčné“ tyčky, G+, pohyblivé, nesporulující, striktně aerobní - morfologie variabilní, záleží na použitém kultivačním médiu - chemoorganotrofní, acetát je zdrojem uhlíku, kataláza pozitivní - dobytčí hnůj, pravděpodobně nepatogenní Čeleď Listeriaceae Doména Bacteria, kmen Firmicutes, třída Bacilli, řád Bacillales. - pravidelné, nesporulující, G+ tyčky - kataláza pozitivní, fakultativně anaerobní, nízký % obsah G+C v DNA - nově navržená čeleď, dva rody, významné z hlediska klinické, potravinářské mikrobiologie Rody: Listeria, Brochothrix Listeria - pravidelné krátké G+ tyčky, kokovité; vlákna (starší kultura) - nesporulující, netvoří pouzdra, 20 až 25 °C – pohyblivé - fakultativně anaerobní, chemoorganotrofní, fermentatorní metabolizmus; produktem fermentace glukózy je L(+)-laktát - kataláza pozitivní, oxidáza negativní, acetoin pozitivní, 30 - 37 °C - prostředí, některé patogenní pro člověka, zvířata L. monocytogenes – b-hemolytická, stoční kal, půda, siláže, stolice, humánní, veterinární klinický materiál Brochothrix - pravidelné nevětvící se G+ tyčky, kokovité, nepohyblivé, nesporulující - fakultativně anaerobní, nepigmentující, 0 – 30 °C; L(+)-laktát - kataláza pozitivní, metyl červeň, acetoin pozitivní, nehemolytické - masné produkty, prostředí B. thermosphacta – potraviny (základ maso), kažení masa, masných výrobků; roste při chladničkové teplotě, ve vakuovém balení Čeleď Paenibacillaceae Doména Bacteria, kmen Firmicutes, třída Bacilli, řád Bacillales. - rodově, druhově početná čeleď (vyčleněna v 2001, sekvencování) - G+ bakterie s nízkým % G+C; řada původně řazena do rodu Bacillus - prostředí, ojediněle patogenní Rody: Paenibacillus, Ammoniphilus, Aneurinibacillus, Brevibacillus, Oxalophagus, Thermicanus, Thermobacillus Paenibacillus - tvar tyček, G+, G-, G+/-; pohyblivé, oválné endospory, zduřují - nepigmentující, striktně aerobní, fakultativně anaerobní, 20 - 50 °C - kataláza pozitivní (výjimkou je P. larvae), oxidáza, nitráty variabilní - rozkládají polysacharidy, druhově bohatý rod (II. morfologická) - půda, rostliny, hmyz P. alvei – půda, larva (není entomopatogenní), ojediněle klinický materiál P. larvae – entomopatogenní P. polymyxa – široce rozšířený v nejrůznějším prostředí Aneurinibacillus - G+ tyčky, pohyblivé, oválné endospory, ztlušťují, S-vrstva - striktně aerobní, nepigmentující, kataláza, oxidáza variabilní - rozkládají tyrosin, tiamin, deaminují fenylalanin, lecitináza pozitivní - teplotní rozmezí 20 - 60 °C, pH 5,5 - 9,0 - vyčleněn z Bacillus (fenotyp, chemotaxonomie, sekvencování) - lidská stolice, prostředí Brevibacillus - tvar krátkých G+, G+/- tyček, pohyblivé, endospory oválné, ztlušťují - nepigmentující, striktně aerobní (B. laterosporus fakultativně anaerobní), kataláza pozitivní, oxidáza variabilní, 30 °C, pH 5,7 - vyčleněn z rodu Bacillus (fenotyp, chemotaxonomie, sekvencování) - prostředí (půda, voda), potraviny B. brevis – „Bacillus brevis“, prostředí, ojediněle klinický materiál Čeleď Planococcaceae Doména Bacteria, kmen Firmicutes, třída Bacilli, řád Bacillales. - čeleď známá více než padesát let, G+ koky, tyčky - sekvencování, G+ bakterie s nízkým % G+C; druhově nepočetné rody - prostředí Rody: Planococcus, Filibacter, Kurthia, Planomicrobium, Sporosarcina Planococcus - sférické, G+, G+/-, pohyblivé, endospory netvoří - aerobní, kolonie žlutooranžové, chemoorganotrofní, respiratorní - kataláza pozitivní, oxidáza negativní, neredukují nitráty, halotolerantní - mořské prostředí, mražené potraviny s mořskými produkty P. citreus – produkuje žlutooranžový pigment P. kocurii – ryby, mražené potraviny Kurthia - pravidelné, nevětvící se G+ tyčky, v řetízcích, kokovité, pohyblivé - netvoří endospory, striktně aerobní, rhizoidní růst (vzhled „hlavy Medusy“, vzhled „ptačího pírka“) - chemoorganotrofní, respiratorní metabolizmus, okyselují glukózu - neredukují nitráty, nehydrolyzují želatinu, růstová teplota 25 - 30 °C - považovány za nepatogenní, prostředí (půda, povrchová voda), maso, masné produkty, feces zvířat, příležitostně mléko - izolovány ze zmrzlého obsahu žaludku, střev mamuta Sporosarcina - kulaté, oválné, diplokoky, tetrády, balíčky; barví se G+, pohyblivé, endospory kulaté - chemoorganotrofní, striktně aerobní, dobře rostou, krémové, oranžové - 15 - 37 °C, kataláza, oxidáza pozitivní, nepatogenní - půdy, slaniska Čeleď Sporolactobacillaceae Doména Bacteria, kmen Firmicutes, třída Bacilli, řád Bacillales. - navržená v 2001, sekvencování G+ bakterií s nízkým obsahem G+C - reprezentována dvěma rody nepatogenních bakterií (tyčky i koky) Rody: Sporolactobacillus, Marinococcus Sporolactobacillus - rovné G+ tyčky, pohyblivé, endospory tvoří omezeně, oválné, elipsovité, umístěné terminálně, zduřují mateřskou buňku - teplotní rezistence nižší, fakultativně anaerobní, (lepší mikroaerofilně) - malé kolonie, nutričně náročné, hexózy využívají homofermentativně, produkují D(-)-kyselinu mléčnou - kataláza negativní, neredukují nitráty, netvoří indol, 35 °C - kuřecí potrava, půda; pravděpodobně prostředí Marinococcus - sférické, G+, G+/-, pohyblivé - aerobní, nesporulující, chemoorganotrofní, respiratorní metabolizmus - žlutooranžově pigmentované, kataláza pozitivní, mírně halofilní - někteří patřili původně mezi planokoky - mořské prostředí, solivary, ve slaných půdách, patogenita neznáma - druh „M. hispanicus“ byl přeřazen do rodu Salinicoccus Čeleď Staphylococcaceae Doména Bacteria, kmen Firmicutes, třída Bacilli, řád Bacillales. - čeleď navržená v roce 2001 (sekvencování 16S rDNA) - rody G+ koků s nízkým obsahem G+C - příbuzné bacilům, enterokokům, streptokokům, laktobacilům, listeriím - bakterie vyskytující se v prostředí i v klinickém materiálu Rody: Staphylococcus, Gemella, Jeotgalicoccus, Macrococcus, Salinicoccus Rod Staphylococcus - sférické, jednotlivě, po dvou, shluky, v tetrádách - grampozitivní, nepohyblivé, nesporulující, fakultativně anaerobní - chemoorganotrofní, mohou být bílé, krémové, žluté až žlutooranžové - kataláza pozitivní, oxidáza negativní (S. sciuri komplex!, 10% NaCl) - citlivé k lyzi lysostafinem, ne lysozymem; citlivé k furazolidonu (mikrokoky rezistentní) a rezistentní k bacitracinu (mikrokoky citlivé) - růstová teplota 30 - 37 °C - výskyt primárně svázán s kůží, kožními žlázami a sliznicemi, potraviny, prostředí - oportunně patogenní až patogenní, extracelulární toxiny - taxonomický rozvoji - padesát taxonů (plazmakoaguláza, novobiocin). Plazmakoagulázový test (rozdílný činitel, shodný výsledek): - koaguláza volná je enzym způsobující polymeraci fibrinogenu na fibrin - koaguláza vázaná (clumping factor) je povrchový antigen opět způsobující polymeraci fibrinogenu na fibrin Koaguláza pozitivní, novobiocin citlivé stafylokoky: S. aureus subsp. aureus – člověk, zvířata, koaguláza volná i vázaná S. aureus subsp. anaerobius – patogen ovcí, kataláza negativní, koaguláza volná pozitivní x vázaná negativní S. intermedius – zvířata; ojediněle člověk; koaguláza volná pozitivní S. schleiferi ssp. schleiferi – hemokultury, jen koaguláza vázaná pozitivní S. lugdunensis – hemokultury, koaguláza volná negativní - vázaná pozitivní Koaguláza negativní, novobiocin citlivé stafylokoky: S. epidermidis – nejčastější, lidská kůže (savci); podmíněně patogenní S. warneri – lidská kůže, řada infekcí (patogenita diskutována) S. haemolyticus – kůžei člověka, sliznice, i z různých savců S. hominis subsp. hominis – převažující na kůži člověka, také z řady infekcí S. carnosus – nepatogenní (startovací kultura) Čeleď Staphylococcaceae - pokračování Koaguláza negativní, novobiocin rezistentní stafylokoky: S. saprophyticus ssp. saprophyticus - nečastý na kůži, infekce močových cest S. cohnii – dva poddruhy, kůže člověka, primátů; klinický materiál S. xylosus – kůže člověka, primátů i jiných savců, z produktů a z prostředí S. hominis subsp. novobiosepticus – patogen, izolován u lidí z hemokultur Gemella - sférické, prodloužené, nestejná velikost; barví se G+, G+/-, nepohyblivé - fakultativně anaerobní, kolonie malé, a- nebo b-hemolýza - chemoorganotrofní, vyžadují média s proteiny, metabolizmus fermentatorní, produkují L(+)-kyselinu mléčnou - kataláza, oxidáza negativní, 37 °C, H[2]O[2] aerobních podmínek - humánní klinický materiál, obligátní paraziti člověka; mohou být zaměněny s neisseriemi, veillonelami nebo streptokoky G. haemolysans – humánní klinický materiál G. morbillorum – dříve „Streptococcus morbillorum“ Macrococcus - sférické, kokovité, G+, nepohyblivé, netvoří endospory, pouzdra - buňky větší než „stafylokokové“, metabolizmus respiratorní, chemoorganotrofní, fakultativně anaerobní, mezofilní, nehalofilní - světle žluté, chemotaxonomie důležitá při popisu rodu - kravské mléko, hovězí maso, masné výrobky, kůže velryb, koní, poníků, krav, lam; humánní klinický materiál M. equipercicus – kůže savců (lichokopytníci) M. caseolyticus – mléko, maso, masné výrobky, původně stafylokok Salinicoccus - sférické, po dvou, v tetrádách, G+, nepohyblivé, nesporulující - růžové, červené, aerobní, chemoorganotrofní, - kataláza, oxidáza pozitivní, 15 - 40 °C, mírně halofilní - mořské zdroje, nepříbuzné marinokokům; obecně nepatogenní Čeleď Thermoactinomycetaceae Doména Bacteria, kmen Firmicutes, třída Bacilli, řád Bacillales. - čeleď obsahuje pouze jeden rod (původně v řádu Actinomycetales) - termofilní, pravé endospory, substrátové, většinou i vzdušné mycelium - morfologie typická pro aktinomycety; endospory na vegetativních i vzdušných hyfách; aerobní, saprofytické Rody: Thermoactinomyces, Laceyella, Planifilum, Seinonella, Thermoflavimicrobium Thermoactinomyces - substrátové mycelium vyvinuté, větvené, přehrádky; vzdušné mycelium různé intenzity - endospory na vzdušných i substrátových vláknech, stěna G+ typu - peptidoglykan obsahuje meso-DAP, ne cukry, aminokyseliny - aerobní, saprofytické, chemoorganotrofní – utilizují cukry, degradují polymery; rychle rostoucí, teplota 50 - 60 °C, mezofilní - půda, plesnivý, rozkládající se rostlinný materiál, kompost - morfologicky podobné s rodem Thermomonospora (teplotní rezistence endospor, rezistencí k novobiocinu, necelulolytická aktivita) - endospory extrémně dlouho životaschopné; půda, sedimenty - souvislost s alergickými záněty plic („farmářské plíce“)