Bacillus spp là gì? Các công bố khoa học về Bacillus spp

Một mồi PCR đặc hiệu cho nhóm Lactobacillus , S-G-Lab-0677-a-A-17 đã được phát triển để khuếch đại có chọn lọc DNA ribosome 16S (rDNA) từ các vi khuẩn lactobacilli và nhóm vi khuẩn axit lactic liên quan, bao gồm các chi Leuconostoc , Pediococcus , và Weissella . Các amplicon được tạo ra bởi PCR từ nhiều mẫu đường tiêu hóa (GI), bao gồm cả những mẫu từ phân và manh tràng, chủ yếu cho kết quả là chuỗi giống Lactobacillus , trong đó khoảng 28% tương tự nhất với rDNA 16S của Lactobacillus ruminis . Hơn nữa, bốn chuỗi của loài Leuconostoc đã được tìm thấy mà cho đến nay chỉ được phát hiện trong những môi trường khác ngoài đường tiêu hóa, chẳng hạn như các sản phẩm thực phẩm lên men. Giá trị của mồi này được chứng minh thêm qua việc sử dụng PCR đặc hiệu cho Lactobacillus và phương pháp điện di gel gradient cắt chuỗi (DGGE) của amplicon rDNA 16S có nguồn gốc từ phân và manh tràng từ các nhóm tuổi khác nhau. Đã nghiên cứu được sự ổn định của cộng đồng vi khuẩn đường tiêu hóa trong các nhóm tuổi khác nhau qua các khoảng thời gian khác nhau. Cộng đồng Lactobacillus ở ba người lớn trong suốt một thời kỳ 2 năm cho thấy sự biến đổi về thành phần và sự ổn định tuỳ vào từng cá nhân, trong khi sự thay đổi kế thừa của cộng đồng Lactobacillus đã được quan sát thấy trong suốt 5 tháng đầu đời của trẻ sơ sinh. Hơn nữa, phương pháp PCR đặc hiệu và DGGE đã được thử nghiệm để nghiên cứu sự lưu giữ trong mẫu phân của một dòng Lactobacillus được đưa vào trong quá trình thử nghiệm lâm sàng. Kết luận, sự kết hợp của PCR đặc hiệu và phân tích DGGE của các amplicon rDNA 16S cho phép nhận diện sự đa dạng của các nhóm vi khuẩn quan trọng có mặt với số lượng nhỏ trong các hệ sinh thái cụ thể, chẳng hạn như lactobacilli trong đường tiêu hóa của con người.

Các quần thể đa dạng của vi khuẩn hiếu khí tạo bào tử xuất hiện trong các cánh đồng nông nghiệp và có thể đóng góp trực tiếp và gián tiếp vào năng suất cây trồng. Bài báo này mô tả những tiến bộ gần đây trong hiểu biết của chúng ta về sinh thái của các loài Bacillus và Paenibacillus spp. và cách các quần thể phụ khác nhau của hai chi này có thể thúc đẩy sức khỏe cây trồng. Sự phong phú, đa dạng và phân bố của các quần thể bản địa và các chủng vi sinh vật bổ sung trong các cánh đồng nông nghiệp đã được đặc trưng bằng nhiều phương pháp khác nhau. Trong khi các quần thể bản địa của hai chi này phân bố rộng rãi trong hầu hết đất nông nghiệp, các mô cây được phân bố có chọn lọc bởi các quần thể phụ khác nhau. Nhiều loài Bacillus và Paenibacillus spp. có thể thúc đẩy sức khỏe cây trồng theo nhiều cách khác nhau. Một số quần thể kìm hãm các mầm bệnh và sâu bọ của cây bằng cách sản xuất các chất chuyển hóa kháng sinh, trong khi các quần thể khác có thể kích thích trực tiếp hệ thống phòng thủ của cây chủ trước khi nhiễm bệnh. Một số chủng cũng có thể thúc đẩy sự hấp thu dưỡng chất của cây, hoặc bằng cách thúc đẩy cộng sinh với vi khuẩn rễ cây và nấm rễ, hoặc bằng cách cố định nitơ khí quyển trực tiếp. Mặc dù có rất nhiều thông tin mới về di truyền và sinh lý học của các loài Bacillus và các loài liên quan, cần phải phát triển hiểu biết tốt hơn về sinh thái học vi sinh của hai chi này. Để đạt được điều này, một số câu hỏi quan trọng, nhưng chưa được giải đáp, liên quan đến tầm quan trọng sinh thái và tiềm năng quản lý các hoạt động có lợi của các vi khuẩn này được thảo luận.

Các quần thể vi khuẩn hình thành bào tử hiếu khí phổ biến trong các cánh đồng nông nghiệp và có thể góp phần trực tiếp hoặc gián tiếp vào năng suất nông nghiệp. Bài báo này trình bày những tiến bộ gần đây trong hiểu biết về sinh thái học của các loài Bacillus và Paenibacillus spp. và cách mà những phân nhóm khác nhau của hai giống này có thể thúc đẩy sức khỏe cây trồng. Sự phong phú, đa dạng và phân bố của các quần thể bản địa và các dòng vi khuẩn chiết ghép trong các cánh đồng nông nghiệp đã được đặc trưng bằng nhiều phương pháp khác nhau. Trong khi đó quần thể bản địa của hai giống này xuất hiện phổ biến trong hầu hết các loại đất nông nghiệp, mô thực vật lại được chiếm lĩnh khác nhau bởi các phân nhóm đặc trưng. Nhiều loài Bacillus và Paenibacillus spp. có thể thúc đẩy sức khỏe cây trồng theo nhiều cách khác nhau. Một số quần thể ức chế mầm bệnh thực vật và sâu bệnh bằng cách sản sinh ra các chất chuyển hóa kháng sinh, trong khi số khác có thể kích thích trực tiếp hệ miễn dịch của cây chủ trước khi bị nhiễm bệnh. Một số dòng có thể kích thích sự hấp thu dinh dưỡng của cây, có thể bằng cách thúc đẩy mối cộng sinh giữa rễ cây và nấm mycorrhiza hoặc bằng cách cố định trực tiếp nitơ trong khí quyển. Mặc dù có nhiều thông tin mới về di truyền học và sinh lý học của Bacillus và các loài liên quan, một sự hiểu biết sâu hơn về sinh thái học vi sinh vật của hai giống này cần được phát triển. Để đạt được điều này, một số câu hỏi quan trọng nhưng chưa được giải đáp liên quan đến ý nghĩa sinh thái và tiềm năng quản lý các hoạt động có lợi của các vi khuẩn này đã được thảo luận.

Các nghiên cứu trước đây sử dụng phương pháp miễn dịch huỳnh quang (IF) đã chỉ ra rằng <i>Streptococcus mutans</i> có thể ưu tiên bám vào các phân vị cụ thể trong mảng bám kẽ răng. Nghiên cứu này nhằm mở rộng những quan sát này tới các loại Streptococcus mutans khác và Lactobacilli trong mảng bám biên nướu. Hai trăm bảy mươi mẫu mảng bám kẽ răng được lấy từ 90 răng (3 mẫu từ mỗi răng) ở 64 trẻ em; ba phân vị biên nướu liên quan đến khu vực tiếp xúc: xa khỏi (A), bên cạnh (S) và dưới (B) khu vực tiếp xúc. Các mẫu được xử lý bằng IF gián tiếp sử dụng kháng huyết thanh đa giá hiệu suất cao chống lại <i>S. mutans</i> 'c', anti-<i>S. sobrinus</i> 'd', anti-<i>L. casei</i> và anti-<i>L. acidophilus</i>. Một mối liên kết tích cực tổng thể được tìm thấy giữa <i>S. mutans</i> 'c' và <i>S. sobrinus</i> 'd' (p < 0.001). Sự khác biệt có ý nghĩa (p < 0.1) được tìm thấy giữa tỷ lệ phần trăm tại mỗi phân vị cho <i>S. mutans</i> 'c': A = 39%, S = 51% và B = 70%, và cho <i>S. sobrinus</i> 'd' là 21, 33 và 49%. Streptococci mutans (MS) có xu hướng bám vào phân vị dưới khu vực tiếp xúc (B = 81%) so với phân vị A và S (48 và 62%, tương ứng). <i>S. mutans</i> 'c' và <i>S. sobrinus</i> 'd' được phát hiện cùng nhau tại các phân vị A = 12%, S = 22%, và B = 38%, với tỷ lệ phần trăm tại các vị trí B cao hơn các vị trí A (B > A, p < 0.01 và B > S, p < 0.05). Các loại <i>Lactobacillus</i> spp. hiếm khi bị cô lập, và thường được tìm thấy cùng với MS. Có mối quan hệ tích cực giữa sự hiện diện của Lactobacilli hoặc MS và sâu răng (chỉ tổn thương trắng), mặc dù các loài này thường có thể bị cô lập từ các vị trí không sâu răng. Sự hiện diện của cả <i>S. mutans</i> 'c' và <i>S. sobrinus</i> 'd' có mối tương quan mạnh mẽ với các tổn thương sâu răng sớm. Ngoài ra, nghiên cứu này còn xác nhận sự biến đổi của vi sinh vật tại các phân vị khác nhau trong mảng bám răng kẽ răng.