Firmicutes

	Firmicutes
	Bacillus subtilis, Gramfärgad
Systematik
Rike	Bakterier; Bacteria
Vetenskapligt namn
	§ Firmicutes
Klasser
	Bacilli; Clostridia; Mollicutes;

Firmicutes eller Bacillota, är en stam av bakterier, av vilka de flesta har grampositiv cellväggs struktur.^[2] Omdöpningen av phyla som firmicutes 2021 är fortfarande kontroversiell bland mikrobiologer, av vilka många fortsätter att använda de tidigare namnen sedan länge i litteraturen.^[3]

Namnet "Firmicutes" härleddes från de latinska orden för "tuff hud", som syftar på den tjocka cellväggen som är typisk för bakterier i denna filum. Forskare klassificerade en gång firmicutes till att inkludera alla grampositiva bakterier, men har nyligen definierat dem som en kärngrupp av besläktade former som kallas låg-G+C-gruppen, i motsats till Actinomycetota. De har runda celler, kallade kocker (singular coccus), eller stavliknande former (bacillus). Några få firmicutes, såsom Megasphaera, Pektinatus, Selenomonas och Zymophilus, har ett poröst pseudo-yttre membran som gör att de färgas gramnegativa.

Många firmicutes producerar endosporer, som är resistenta mot uttorkning och kan överleva extrema förhållanden. De finns i olika miljöer, och gruppen inkluderar några speciella patogener. De i en familj, heliobakterierna, producerar energi genom anoxygen fotosyntes. Firmicutes spelar en stor roll vid förstörelse av öl, vin och cider.

Klasser

Gruppen är vanligtvis uppdelad i Clostridia, som är anaeroba, och Baciller, som är obligat eller fakultativ aeroba.

På fylogenetiska träd visas de två första grupperna som parafyletiska eller polyfyletiska, liksom deras huvudsläkten, Clostridium och Bacill.^[4] Emellertid tros firmicutes som helhet allmänt vara monofyletisk eller parafyletisk med undantag för Mollicutes.^[5]

Fylogeni

Den för närvarande accepterade taxonomin baserad på List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN)^[6] och National Center for Biotechnology Information (NCBI).^[7]

16S rRNA based LTP_01_2022^[8]^[9]^[10]

GTDB 07-RS207 by Genome Taxonomy Database^[11]^[12]^[13]

Archaea

Bacteria

"Aquificida"

"Synergistetes"

Atribacterota

Syntrophorhabdia

	Thermotomaculales

	Spirochaetota

Firmicutes 3 ♦

	Dictyoglomota

	"Caldicellulosiruptorales"

	"Thermosediminibacteria" [incl. "Ammonificales", DSM-22653]

	"Thermoanaerobacteria" [incl. Thermanaeromonas, Desulfovirgula]

"FCB group"

Firmicutes 2 ♦

	"Sulfobacillia"

	"Thermaerobacteria"

	"Carboxydothermales"

	"Thermacetogeniales"

Moorellales {"Moorellia"}

	"Calderihabitantales"

	"Koleobacterales"

Zhaonellaceae

	"Desulfitibacterales"

	"Syntrophomonadia"

Gelria ♦

	"Symbiobacteriia" ♦

	Actinomycetota

Deinococcota

	"Melainabacteria"

	"Cyanobacteriota"

	Armatimonadota

	Chloroflexota

Nitrospirota

	"Thermodesulfobiota" ♦

	Elusimicrobiota

	"Halanaerobiia" ♦

	Acidobacteriota

	Chitinivibrionia

	"Planctobacteria

"Firmicutes" 1 ♦

	Thermolithobacteria

	"Carboxydocellales"

	"Thermincolia"

	"Desulfofundulaceae"

	UBA4882

	"Selenomonadia"

	"Dethiobacteria"

	"Natranaerobiia"

"Clostridiia" (incl. Tissierellia)

Fusobacteria {Fusobacteriota}

Mycoplasmatota

	Acholeplasmatales

	Erysipelotrichia

Mollicutes

Bacilliia {Bacillota s.s.}

"Proteobacteria" s.l.

♦ Paraphyletic Firmicutes

Firmicutes E

"Symbiobacteriia"

	"Thermaerobacteria"

	"Sulfobacillia"

Firmicutes G

	Limnochordia

	UBA4882

Bacillota s.s.

"Bacillia"

"Selenobacteria"

Selenomonadia

"Desulfotomaculota"

	"Carboxydocellales" {GCA-003054495}

	"Carboxydothermales" {Z-2901}

	"Thermincolia"

	"Desulfotomaculia"

	"Moorellia"

	"Syntrophomonadia"

"Dehalobacteriia"

	"Peptococcia"

	"Desulfitobacteriia"

Firmicutes D

"Proteinivoracia"

	"Dethiobacteria"

	"Natranaerobiia"

"Halanaerobiaeota"

"Halanaerobiia"

Firmicutes A

"Thermosediminibacteria"

	"Thermoanaerobacteria"

	Clostridiia s.s.

Släkten

Mer än 274 släkten ansågs år 2016 finnas inom Bacillota-filen, särskilda släkten av "Firmicutes" är:

Bacilli, order Bacillales

Bacilli, order Lactobacillales

Clostridia

Erysipelotrichia

Erysipelothrix

Klinisk signifikans

Firmicutes utgör ca 30 procent av musen och människans tarmmikrobiom.^[14] Fylumet firmicutes som en del av tarmmikrobiotan har visat sig vara involverad i energiresorption och potentiellt relaterad till utvecklingen av diabetes och fetma.^[15]^[16]^[17]^[18] Inom tarmen hos friska vuxna människor är den vanligaste bakterien Faecalibacterium prausnitzii, som utgör 5 procent av det totala tarmmikrobiomet, medlem i firmicutes fylum. Denna art är direkt förknippad med minskad låggradig inflammation vid fetma.^[19] F. prausnitzii har hittats i högre nivåer i tarmarna hos överviktiga barn än hos icke-överviktiga barn.

I flera studier har en högre förekomst av firmicutes hittats hos överviktiga individer än i magra kontrollgrupper. En högre nivå av Lactobacillus (av firmicutes fylum) har hittats hos överviktiga patienter och i en studie, visade överviktiga patienter satta på viktminskningsdiet en minskad mängd firmicutes i sina tarmar.^[20]

Kostförändringar hos möss har också visat sig främja förändringar i överskott av firmicutes. En högre relativ förekomst av firmicutes sågs hos möss som utfordrades med västerländsk kost (hög fetthalt/hög sockerhalt) än hos möss som gavs en vanlig diet med låg fetthalt/hög polysackarid. Den högre mängden firmicutes var också kopplad till mer fetma och högre kroppsvikt hos möss.^[21] Dietförändringar hos möss har också visat sig främja förändringar i överskott av firmicutes. Specifikt var hos överviktig möss klassen Mollicutes (inom Firmicutes fylum) den vanligaste. När mikrobioten hos överviktiga möss med detta högre firmicutesöverskott transplanterades i tarmarna hos bakteriefria möss, fick de bakteriefria mössen en ökad mängd fett jämfört med de som transplanterades med mikrobioten hos magra möss med lägre firmicutesöverskott.^[22]

Förekomsten av Christensenella (firmicutes, i klass Clostridia), isolerad från mänsklig avföring, har visat sig korrelera med lägre kroppsmasseindex.^[23]

Referenser

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Bacillota, 19 februari 2023.

Noter

^ ”Valid publication of the names of forty-two phyla of prokaryotes”. Int J Syst Evol Microbiol 71 (10): sid. 5056. 2021. doi:10.1099/ijsem.0.005056. PMID 34694987.
^ "Firmicutes" at Dorland's Medical Dictionary
^ Robitzki, Dan (4 januari 2022). ”Newly Renamed Prokaryote Phyla Cause Uproar” (på engelska). The Scientist Magazine. https://www.the-scientist.com/news-opinion/newly-renamed-prokaryote-phyla-cause-uproar-69578. Läst 23 maj 2022.
^ ”Phylogeny of Firmicutes with special reference to Mycoplasma (Mollicutes) as inferred from phosphoglycerate kinase amino acid sequence data”. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 54 (Pt 3): sid. 871–5. May 2004. doi:10.1099/ijs.0.02868-0. PMID 15143038. http://ijs.sgmjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=15143038.
^ Ciccarelli, FD (2006). ”Toward automatic reconstruction of a highly resolved tree of life.”. Science 311 (5765): sid. 1283–1287. doi:10.1126/science.1123061. PMID 16513982. Bibcode: 2006Sci...311.1283C. http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/311/5765/1283.
^ J. P. Euzéby. ”Firmicutes”. Firmicutes. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). http://www.bacterio.cict.fr/classifphyla.html#Firmicutes.
^ Sayers. ”Firmicutes”. Firmicutes. National Center for Biotechnology Information (NCBI) taxonomy database. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?mode=Tree&id=1239&lvl=3&lin.
^ ”The LTP”. The LTP. https://imedea.uib-csic.es/mmg/ltp/#LTP.
^ ”LTP_all tree in newick format”. LTP_all tree in newick format. https://imedea.uib-csic.es/mmg/ltp/wp-content/uploads/ltp/Tree_LTP_all_01_2022.ntree. Arkiverad 4 september 2022 hämtat från the Wayback Machine.
^ ”LTP_01_2022 Release Notes”. LTP_01_2022 Release Notes. https://imedea.uib-csic.es/mmg/ltp/wp-content/uploads/ltp/LTP_01_2022_release_notes.pdf.
^ ”GTDB release 07-RS207”. Genome Taxonomy Database. https://gtdb.ecogenomic.org/about#4%7C.
^ ”bac120_r207.sp_labels”. Genome Taxonomy Database. https://data.gtdb.ecogenomic.org/releases/release207/207.0/auxillary_files/bac120_r207.sp_labels.tree.
^ ”Taxon History”. Genome Taxonomy Database. https://gtdb.ecogenomic.org/taxon_history/.
^ ”Ecological and evolutionary forces shaping microbial diversity in the human intestine”. Cell 124 (4): sid. 837–848. 2006. doi:10.1016/j.cell.2006.02.017. PMID 16497592.
^ ”Microbial ecology: human gut microbes associated with obesity”. Nature 444 (7122): sid. 1022–1023. 2006. doi:10.1038/4441022a. PMID 17183309. Bibcode: 2006Natur.444.1022L.
^ Henig, Robin Marantz (13 augusti 2006). ”Fat Factors”. New York Times Magazine. https://www.nytimes.com/2006/08/13/magazine/13obesity.html?pagewanted=3&ei=5070&en=0c39c5880e4d7067&ex=1166850000. Läst 28 september 2008.
^ ”Obesity alters gut microbial ecology”. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102 (31): sid. 11070–11075. August 2005. doi:10.1073/pnas.0504978102. PMID 16033867. Bibcode: 2005PNAS..10211070L.
^ Komaroff AL. The Microbiome and Risk for Obesity and Diabetes. JAMA. Published online December 22, 2016. doi:10.1001/jama.2016.20099
^ Chakraborti, Chandra Kanti (15 November 2015). ”New-found link between microbiota and obesity”. World Journal of Gastrointestinal Pathophysiology 6 (4): sid. 110–119. doi:10.4291/wjgp.v6.i4.110. PMID 26600968.
^ Million, M.; Lagier, J.-C; Yahav, D.; Paul, M. (April 2013). ”Gut bacterial microbiota and obesity”. Clinical Microbiology and Infection 19 (4): sid. 305–313. doi:10.1111/1469-0691.12172. PMID 23452229.
^ Turnbaugh, Peter J. (17 April 2008). ”Diet-Induced Obesity Is Linked to Marked but Reversible Alterations in the Mouse Distal Gut Microbiome”. Cell Host & Microbe 3 (4): sid. 213–223. doi:10.1016/j.chom.2008.02.015. PMID 18407065.
^ Million, M. (April 2013). ”Gut bacterial microbiota and obesity”. Cell Microbiology and Infection 19 (4): sid. 305–313. doi:10.1111/1469-0691.12172. PMID 23452229.
^ Goodrich, Julia K.; Waters, Jillian L.; Poole, Angela C.; Sutter, Jessica L.; Koren, Omry; Blekhman, Ran; Beaumont, Michelle; Van Treuren, William; et al. (2014). ”Human Genetics Shape the Gut Microbiome”. Cell 159 (4): sid. 789–799. doi:10.1016/j.cell.2014.09.053. ISSN 0092-8674. PMID 25417156.

Externa länkar

Wikimedia Commons har media som rör Firmicutes.
Bilder & media
Phylum "Firmicutes" - J.P. Euzéby: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature

[1] ”Valid publication of the names of forty-two phyla of prokaryotes”. Int J Syst Evol Microbiol 71 (10): sid. 5056. 2021. doi:10.1099/ijsem.0.005056. PMID 34694987.

[2] "Firmicutes" at Dorland's Medical Dictionary

[3] Robitzki, Dan (4 januari 2022). ”Newly Renamed Prokaryote Phyla Cause Uproar” (på engelska). The Scientist Magazine. https://www.the-scientist.com/news-opinion/newly-renamed-prokaryote-phyla-cause-uproar-69578. Läst 23 maj 2022.

[pmid15143038-4] ”Phylogeny of Firmicutes with special reference to Mycoplasma (Mollicutes) as inferred from phosphoglycerate kinase amino acid sequence data”. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 54 (Pt 3): sid. 871–5. May 2004. doi:10.1099/ijs.0.02868-0. PMID 15143038. http://ijs.sgmjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=15143038.

[5] Ciccarelli, FD (2006). ”Toward automatic reconstruction of a highly resolved tree of life.”. Science 311 (5765): sid. 1283–1287. doi:10.1126/science.1123061. PMID 16513982. Bibcode: 2006Sci...311.1283C. http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/311/5765/1283.

[6] J. P. Euzéby. ”Firmicutes”. Firmicutes. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). http://www.bacterio.cict.fr/classifphyla.html#Firmicutes.

[7] Sayers. ”Firmicutes”. Firmicutes. National Center for Biotechnology Information (NCBI) taxonomy database. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?mode=Tree&id=1239&lvl=3&lin.

[8] ”The LTP”. The LTP. https://imedea.uib-csic.es/mmg/ltp/#LTP.

[9] ”LTP_all tree in newick format”. LTP_all tree in newick format. https://imedea.uib-csic.es/mmg/ltp/wp-content/uploads/ltp/Tree_LTP_all_01_2022.ntree. Arkiverad 4 september 2022 hämtat från the Wayback Machine.

[10] ”LTP_01_2022 Release Notes”. LTP_01_2022 Release Notes. https://imedea.uib-csic.es/mmg/ltp/wp-content/uploads/ltp/LTP_01_2022_release_notes.pdf.

[about-11] ”GTDB release 07-RS207”. Genome Taxonomy Database. https://gtdb.ecogenomic.org/about#4%7C.

[tree-12] ”bac120_r207.sp_labels”. Genome Taxonomy Database. https://data.gtdb.ecogenomic.org/releases/release207/207.0/auxillary_files/bac120_r207.sp_labels.tree.

[taxon_history-13] ”Taxon History”. Genome Taxonomy Database. https://gtdb.ecogenomic.org/taxon_history/.

[LeyPeterson2006-14] ”Ecological and evolutionary forces shaping microbial diversity in the human intestine”. Cell 124 (4): sid. 837–848. 2006. doi:10.1016/j.cell.2006.02.017. PMID 16497592.

[LeyTurnbaugh2006-15] ”Microbial ecology: human gut microbes associated with obesity”. Nature 444 (7122): sid. 1022–1023. 2006. doi:10.1038/4441022a. PMID 17183309. Bibcode: 2006Natur.444.1022L.

[16] Henig, Robin Marantz (13 augusti 2006). ”Fat Factors”. New York Times Magazine. https://www.nytimes.com/2006/08/13/magazine/13obesity.html?pagewanted=3&ei=5070&en=0c39c5880e4d7067&ex=1166850000. Läst 28 september 2008.

[17] ”Obesity alters gut microbial ecology”. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102 (31): sid. 11070–11075. August 2005. doi:10.1073/pnas.0504978102. PMID 16033867. Bibcode: 2005PNAS..10211070L.

[18] Komaroff AL. The Microbiome and Risk for Obesity and Diabetes. JAMA. Published online December 22, 2016. doi:10.1001/jama.2016.20099

[19] Chakraborti, Chandra Kanti (15 November 2015). ”New-found link between microbiota and obesity”. World Journal of Gastrointestinal Pathophysiology 6 (4): sid. 110–119. doi:10.4291/wjgp.v6.i4.110. PMID 26600968.

[20] Million, M.; Lagier, J.-C; Yahav, D.; Paul, M. (April 2013). ”Gut bacterial microbiota and obesity”. Clinical Microbiology and Infection 19 (4): sid. 305–313. doi:10.1111/1469-0691.12172. PMID 23452229.

[21] Turnbaugh, Peter J. (17 April 2008). ”Diet-Induced Obesity Is Linked to Marked but Reversible Alterations in the Mouse Distal Gut Microbiome”. Cell Host & Microbe 3 (4): sid. 213–223. doi:10.1016/j.chom.2008.02.015. PMID 18407065.

[22] Million, M. (April 2013). ”Gut bacterial microbiota and obesity”. Cell Microbiology and Infection 19 (4): sid. 305–313. doi:10.1111/1469-0691.12172. PMID 23452229.

[23] Goodrich, Julia K.; Waters, Jillian L.; Poole, Angela C.; Sutter, Jessica L.; Koren, Omry; Blekhman, Ran; Beaumont, Michelle; Van Treuren, William; et al. (2014). ”Human Genetics Shape the Gut Microbiome”. Cell 159 (4): sid. 789–799. doi:10.1016/j.cell.2014.09.053. ISSN 0092-8674. PMID 25417156.

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]