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Bacillus subtilis
Bacillus subtilis
TEM-Aufnahme von a B. subtilis Zelle im Querschnitt (Maßeinheit= 200 nm).
Taxonomische Klassifikation
Reich:Bakterien
Stamm:Aktinobakterien (Strahlenpilze)
Auftrag:Bacillales
Familie:Bacillaceae
Sex:Bazillus
Nett
Bacillus subtilis
Ehrenberg 1872
Bilder aufWikimedia CommonsWikimedia Commons
Bacillus subtilis aufWikispeziesWikispezies
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Gram-gefärbt Bacillus subtilis
sporulierend Bacillus subtilis

Bacillus subtilis ist ein Gramm positiv und Katalase-positiv Bakterien die normalerweise in Boden verhindert.[1] Das Bakterium ist stäbchenförmig und kann Endospor die es dem Bakterium ermöglichen, extreme Bedingungen zu überleben. Das Bakterium ist immer Teil der Gruppe de obligatorisches Aerobic Bakterien gezählt. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass dies nicht ganz richtig ist. Die Bakterien können auch anaerob lebe durch die Verwendung Nitrat oder Nitrit als terminaler Elektronenakzeptor oder durch Fermentation.[2]

Das stäbchenförmige Bakterium ist ungefähr 2 bis 3 Zoll groß µm lang und hat einen Durchmesser von ca. 0,6 µm. Die Zelle hat Whiptails, sodass sie sich schnell bewegen kann.

Geschichte

Im Jahr 1835. gab Christian Gottfried Ehrenberg der wissenschaftliche Name des Bakteriums Vibrio subtilis,[3] aber 1872 umbenannt Ferdinand Cohn die Bakterien in Bacillus subtilis.[4]

Zellkulturen von B. subtilis wurden in den 1950er Jahren wegen der immunstimulatorische Wirkungen durch das Zellmaterial, das nach der Verdauung ein breites Spektrum an Immunaktivitäten einschließlich der Aktivierung der Sekretion des spezifischen Antikörpertypen IgM, IgG und IgA[5] und die Freisetzung von CpG-Dinukleotiden (Cytosin und Guanin getrennt durch ein Phosphat (-C-Phosphat-G-)), was die INF A/Y-Produktion von . verursacht Leukozyten und Zytokine, wichtig bei der Entwicklung Zytotoxizität (Toxizität) gegen Tumorzellen, eingeleitet.[6] Es wurde ab 1946 in Nordamerika und Europa als immunstimulierendes Hilfsmittel bei der Behandlung von Erkrankungen des Gehirns vermarktet Magen-Darmtrakt und Harntrakt unter anderem durch die Rotavirus und Shigella-Bakterien,[7] verlor aber seine Popularität nach der Einführung von billigen Antibiotika trotz geringerem Risiko für allergische Reaktionen und deutlich geringerer Toxizität gegenüber der normalen Magen-Darm-Flora im Vergleich zu Antibiotika.

Modellorganismus

B. subtilis ist gut zu verwenden in der Gentechnik und wird daher häufig in der Laborforschung als Modellorganismus, insbesondere für das Studium der Sporenformation, das ist ein vereinfachtes Beispiel für Zelldifferenzierung ist. Durch die vielen Peitschenfäden ist das Bakterium zudem sehr mobil. B. subtilis wird oft als grampositiver Modellorganismus anstelle des ähnlichen aber gram-negativEscherichia coli.

Andere Anwendungen

Kolonien von B. subtilis auf einen Nährboden in einem MolekularbiologieLabor.

In dem Gartenbau und Landwirtschaft wird B. subtilis manchmal dem Boden hinzugefügt. war auch B. subtilis verwendet, um a . zu ersetzen biologische Waffe beim amerikanischen Projekt Projekt SHAD (auch bekannt) Projekt 112).

Enzyme von B. subtilis und B. licheniformis (Subtilisine) werden hinzugefügt Reinigungsmittel.

EIN Stamm von B. subtilis, früher bekannt als Bacillus natto, wird kommerziell zur Herstellung der japanischen Delikatesse verwendet natto und das koreanische Gericht cheonggukjang

B. subtilis Stamm QST 713 (handelt als QST 713 oder Serenade) ist antimykotisch und wird als biologisches Pestizid. In Frankreich wird es beispielsweise in der Weinbau im Kampf gegen die grauer Schimmel.

Können Sprengstoffe in die harmlosen Stoffe zerfallen Stickstoffgas, Kohlendioxid und Wasser.

Sie spielen eine Rolle bei der Entfernung von harmlosen radionuklidabfall [beispielsweise Thorium (IV) und Plutonium (IV)] von der Protonenbindung Eigenschaften ihrer Oberfläche.

Das rekombinant Stämme B. subtilis st. pBE2C1 und B. subtilis st. pBE2C1AB wurden bei der Herstellung von Polyhydroxyalkanoate (PHA). Sie können es auch Malzabwasser Verwendung als Kohlenstoffquelle bei der Herstellung von PHA.

Sie wurden bei der Herstellung von Amylase Enzyme.

Genom

In den Jahren 1990 bis 1997 wurde es Genom untersucht und ist die Reihenfolge der Nukleotide in den DNA-Molekülen etabliert (sequenziert). Das zirkuläre Genom ist 4.214.810 Basenpaare groß und der GC-Inhalt (Guanin-Cytosinspiegel) beträgt 43,52 %. 86,87 % der Sequenzen haben a Nukleotid Kodierungsfunktion, der Rest befindet sich teilweise in den Regelbereichen zwischen den Gene. Im Durchschnitt fehlen einem Gen 893,41 (63 - 14.793) Nukleotide.

Reproduzieren

Duplizierung des zirkulären Genoms von B. subtilis erfolgt von einem festen Ort auf der DNA, dem sogenannten "Ursprung der Replikation" (der OrtoriC). Reproduzieren erfolgt aus zwei Richtungen gleichzeitig (bidirektional) und zwei Replikationsgabeln werden entlang der beiden Chromosomenhälften sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn abgewickelt. Die Replikation ist abgeschlossen, wenn die Gabeln den Terminusabschnitt erreichen, der sich auf der Chromosomenkarte gegenüber dem Replikationsursprung befindet. Der Terminusteil besteht aus mehreren kurzen DNA-Sequenzen (terOrte), die die Replikation stoppen. Besonderes Protein führen Sie alle Schritte der DNA-Replikation. Biene B. subtilis und Escherichia coli sowohl gleiche als auch verschiedene dieser Proteine ​​kommen vor. Die Unterschiede zwischen diesen Proteinen verdeutlichen die Unterschiede zwischen den Mechanismen und Strategien bei der Verdoppelung ihres Genoms, das die Bakterien im Laufe der Zeit nutzen. Evolution hat entwickelt.[8]