Quels sont les bactéries?
Les bactéries sont des organismes microscopiques unicellulaires qui se développent dans des environnements divers. Ils peuvent vivre à l'intérieur du sol, dans l'océan et dans l'intestin humain. la relation des êtres humains avec des bactéries est complexe. Parfois, ils donnent un coup de main, par le caillage du lait en yaourt, ou aider avec notre digestion. D'autres fois, elles sont destructrices, causant des maladies telles que la pneumonie et le SARM.
Structure
En fonction de la complexité relative de leurs cellules, tous les organismes vivants sont généralement classés comme des procaryotes ou des eucaryotes.
Les bactéries sont des procaryotes. L'organisme tout entier se compose d'une seule cellule avec une structure interne simple, Contrairement à l'ADN eucaryote, qui est soigneusement emballé dans un compartiment cellulaire appelé le noyau, l’ADN bactérien flotte librement, dans une masse en forme de fil torsadé appelé nucléoïde.
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Les cellules bactériennes contiennent également, des pièces séparées circulaires d'ADN appelés plasmides. Les bactéries manquent organites liés à la membrane, les structures cellulaires spécialisés qui sont conçus pour exécuter une gamme de fonctions cellulaires de la production d'énergie pour le transport des protéines. Cependant, les cellules à la fois bactériennes et eucaryotes contiennent des ribosomes. Ces unités sont sphériques où les protéines sont assemblées à partir des acides aminés individuels, en utilisant les informations codées dans un brin d'ARN messager.
A l'extérieur, les cellules bactériennes sont généralement entourées de deux revêtements protecteurs: une paroi cellulaire externe et une membrane cellulaire interne. Cependant, certaines bactéries, telles queles mycoplasmes ne possèdent pas de paroi cellulaire du tout. Certaines bactéries peuvent même avoir une troisième, la plus extérieure, unecouche protectrice appelée la capsule. Enfin, les surfaces bactériennes peuvent être couverts par des extensions en forme de fouet: flagelles ou pili. Selon les auteurs de " Mims Medical Microbiology, 5th Ed " (Saunders, 2013), aide à long flagelle dans la motilité tout court pili aide les bactéries de se fixer à accueillir des surfaces.
Classification
Quelques critères différents sont utilisés pour classer les bactéries. Ils se distinguent par la nature de leurs parois cellulaires, par leur forme, ou par des différences dans leur constitution génétique.
La coloration de Gram est un test utilisé pour identifier des bactéries par la composition de leurs parois cellulaires. Il est appelé pour Hans Christian Gram, qui a développé la technique de 1884. Les bactéries sont tout d’abord colorées avec un colorant violet appelé cristal violet, qui se lie spécifiquement à peptidoglycane, une structure complexe d'acides aminés et sucres présents dans la paroi cellulaire. Elle est suivie par une série d'étapes qui éliminent finalement tout cristal violet ou non lié faiblement lié.
Ensuite, les cellules sont colorées avec un second colorant de couleur rouge appelé safranine. Les bactéries Gram-positif colorent pourpre parce que leurs parois cellulaires sont riches en peptidoglycane. D'autre part, lesbactéries Gram-négatives dont les parois des cellules ont deux couches prennent une coloration rouge. La couche externe de lipides ne se lie pas fortement au cristal violet et le colorant est facilement éliminé par lavage au cours du processus de coloration. Par exemple, Streptococcus pneumoniae , ce qui provoque la pneumonie, est une bactérie à Gram-positif , alors que Escherichia coli ( E. coli ) et Vibrio cholerae , ce qui provoque le choléra, sont des bactéries Gram-négatives.
Il existe trois formes bactériennes de base, selon "Mims microbiologie médicale." Bactéries rondes sont appelées cocci (singulier: coccus); , lesbactéries cylindriques en forme de capsule comme bacilles (singulier: bacillus); et les bactéries spiralées sont justement appelés spirilles (singulier: spirillum). Cocci peut également associer les uns aux autres dans différentes configurations: combinaisons de deux ou diplococcus;une chaîne linéaire ou streptocoque; et un cluster ou staphylocoque. Les formes et configurations de bactéries sont souvent pris en compte dans leurs noms. Par exemple, le lait caillé Lactobacillus acidophilus sont bacilles, et la pneumonie causant Streptococcus pneumoniae sont une chaîne de cocci.
Les critères de classification mentionnées jusqu'à présent sont basés sur des propriétés physiologiques et de la morphologie. Toutefois, laclassification des bactéries en fonction de leurs relations évolutives à l'autre, qui est - à - dire, en tirant une sorte d'arbre généalogique de toutes les espèces bactériennes, est un phénomène relativement nouveau. Ce type de phylogénétique classification est devenu possible, avec l'avènement de nucléotides technologie de séquençage (la capacité de lire l'ordre des nucléotides de l'ADN ou de l’ARN). Depuis ribosomes sont présents dans tous les organismes vivants, on peut regarder lessimilitudes et les différences dans les séquences d'ARN qui codent pourcertaines protéines ribosomiques et déterminent le degré de parenté des différents organismes.
Dans son essai, «How We Do, Do not et devrait se pencher sur lesbactéries et bactériologie," inclus dans " Le procaryotes, 3e Ed, Vol. 1 " (Springer, 2006) Carl Woese note que l’ARN séquençage ribosomique (ARNr) a permis pour le développement d'un «concept clair d'une bactérie" en établissant des relations phylogénétiques entre les espèces bactériennes. En utilisant la technologie de séquençage rapide développée par Frederick Sanger au milieu des années 1960, Woese a commencé à caractériser ARNr bactérienne et a découvert un second groupe d'organismes procaryotes appelés archées. Jusque - là, les seuls membres connus de ce groupe, les méthanogènes, avaient été identifiés par erreur que les bactéries. Dans leur papier 1977 publié dans PNAS, les auteurs Woese et de l' État George Fox qui méthanogènes portaient "aucune ressemblance phylogénétique" aux bactéries.
Reproduction
La plupart des bactéries se multiplient par un processus appelé fission binaire. Une seule cellule bactérienne, le «parent» , fait une copie de son ADN et se développe de grande taille en doublant son contenu cellulaire.Le contenu a doublé sont poussés vers l' une des extrémités de la cellule.Ensuite , une petite fissure apparaît au centre de la société mère, éventuellement diviser en deux cellules identiques "filles". Certaines espèces bactériennes telles que les cyanobactéries et les Firmicutes sereproduisent par bourgeonnement. Pendant le bourgeonnement, la cellule fille grandit comme une émanation de la société mère. Il commence comme une petite bosse, se développe jusqu'à ce qu'il soit dela même taille que son parent, et se sépare.
L'ADN trouvé dans les parents et les enfants après la fission binaire ou bourgeonnement est exactement le même. Par conséquent, les cellules bactériennes essaient d'introduire une certaine variation dans leur matériel génétique par l’intégration de l’ADN supplémentaire dans leur génome. Ceci est connu comme le transfert horizontal de gènes, et la variation génétique résultant assure que les bactéries peuvent s'adapter et survivre que leurs changements de l’environnement. Il y a trois façons par lesquelles cela se produit: la transformation, la transduction et laconjugaison.
Pendant la transformation, les cellules bactériennes intègrent de courts fragments d'ADN à partir de leur environnement. Selon les auteurs de "Mims microbiologie médicale," ces fragments peuvent être libérés par les bactéries voisines qui ont rompus. D'autre part, la transduction se produit lorsque les bactéries sont infectées par des virus bactériophages spécifiques connus sous le nom qui peuvent transporter l'ADN bactérien.
La conjugaison nécessite un contact physique entre deux bactéries. Le matériel génétique, habituellement un plasmide dupliqué, va transférer àpartir d’un donneur à un receveur. Cette copie de plasmide se déplace à travers une extension physique appelé pili et pénètre dans la cellule bactérienne du destinataire. Bactéries donatrices contiennent une séquence d'ADN appelé le F-facteur qui permet la formation de pili.Conjugaison peut aider à la propagation des gènes de résistance auxantibiotiques.
Les bactéries dans la santé humaine et de la maladie
Les bactéries peuvent être bénéfiques aussi bien que préjudiciable à la santé humaine. Les bactéries commensales, qui partagent l'espace et des ressources au sein de notre corps, ont tendance à être utile. Dans un article 2012 dans la revue Nature, intitulé «Apprendre A propos Qui sommes-nous," David A. Relman, microbiologiste à l'Université de Stanford, affirme qu'il ya environ 10 fois plus de cellules microbiennes que de cellules humaines dans le corps humain. Le plus grand nombre d'espèces microbiennes se trouvent dans l'intestin.
L'intestin humain est un cadre confortable pour les bactéries, avec beaucoup de nutriments disponibles pour leur subsistance. Dans un article de 2014, «Analyse du microbiome humain: 'Comment' Guide pour les médecins," dans le American Journal of Gastroenterology, les auteurs mentionnent que les bactéries intestinales et autres aides de micro -organismes dans la digestion, conjurer la colonisation par des agents pathogènes nuisibles, et aider au développement du système immunitaire. En outre, la rupture des bactéries de l’intestin a été liée à certains états pathologiques. Par exemple, les patients atteints de lamaladie de Crohn ont augmenté anticorps contre leurs bactéries intestinales et leurs lymphocytes T sont très agressifs envers les antigènes bactériens, selon les auteurs de " Gut Flora dans la santé et la maladie », publié dans la revue The Lancet en 2003.
D’autres bactéries peuvent causer des infections. Par exemple, Streptococcus pneumoniae provoque une pneumonie. Plusieurs bactéries allant du groupe A Streptococcus, Clostridium, Escherichia coli etStaphylococcus aureus peut causer une tissue molle infection rare mais grave appelée fasciite nécrosante parfois appelé "bactéries mangeuse de chair." Selon les Centers for Disease Control, cette infection affecte les tissus des muscles, des nerfs, la graisse, et les vaisseaux sanguins environnants, mais elle peut être traitée, en particulier quand ils sont pris tôt.
Résistance aux antibiotiques
Les antibiotiques sont généralement utilisés pour traiter les infections bactériennes. Toutefois, ces dernières années, l'utilisation abusive ou inutile d'antibiotiques a favorisé la propagation de plusieurs souches de bactéries résistantes aux antibiotiques.
La résistance aux antibiotiques est un phénomène où les bactéries infectieuses ne sont plus sensibles aux antibiotiques précédemment efficaces. Selon le CDC, chaque année aux États-Unis, au moins 2 millions de personnes sont infectées par des bactéries résistantes auxantibiotiques, conduisant à la mort d'au moins 23.000 chaque année."Quasiment toute infection que vous pouvez penser maintenant a été identifié comme étant associé à un certain niveau de résistance", a déclaré le Dr Christopher Crnich, un médecin de la maladie et de l’hôpital épidémiologiste infectieuses à l'Université du Wisconsin Hôpitaux et Madison Hôpital des anciens combattants. "Il y a très peu d’infections que nous traitons maintenant où les infections causées par des bactéries résistantes ne sont pas une préoccupation clinique."
L’une des souches bactériennes résistantes aux antibiotiques les plus notoires est résistant à la méthicilline Staphylococcus aureus (MRSA) , qui résiste à la méthicilline et d' autres antibiotiques utilisés pour traiterStaphylococcus infections. Il se propage principalement par contact avec la peau. Les infections à SARM se produisent dans les établissements de soins de santé tels que les hôpitaux et les maisons de soins infirmiers, où il peut conduire à des infections de pneumonie ou de la circulation sanguine. SARM se propage également dans la communauté, en particulier dans les situations où il y a beaucoup de contact avec la peau ou l'utilisation de l'équipement partagé; par exemple, parmi les athlètes, dans les salons de tatouage, ou jour des établissements de soins et les écoles. SARM acquis communautaire provoque le plus souvent des infections cutanées.
Un aspect important de la lutte contre la résistance aux antibiotiques est de faire attention à leur utilisation. "Il est très important pour nous d'utiliser des antibiotiques intelligemment", a déclaré Crnich LiveScience."Vous ne voulez utiliser un antibiotique lorsque vous avez une infection bactérienne claire."
