細菌界—放線菌門

放線菌(actinobacteria)是一類革蘭氏陽性細菌,可栖息于水中或陸地上,雖然一開始被認定為土壤菌,但淡水中的種類可能比陸地上的更豐富,它們具有分支的纖維和孢子,依靠孢子繁殖,表面上和屬于真核生物的真菌類似。曾經由于放線菌的形态,人們認為它們是介于細菌和黴菌之間的物種,是以原來它們被分類為“放線菌目”(actinomycetes)。但因為放線菌沒有核膜,且細胞壁由肽聚糖組成,和其它細菌一樣。目前透過分子生物學方法,放線菌被确定為細菌的一個大分支。放線菌用革蘭氏染色可染成紫色(陽性),和另一類革蘭氏陽性菌——厚壁菌門相比,放線菌的gc含量較高。但2012年的研究顯示,一些淡水的放線菌的gc含量較低,這些淡水放線菌的gc比可以低至 42% 。
放線菌門是重要的細菌門之一,其下包含了最大的屬-鍊黴菌屬。系統發生學的分析可以以谷氨酰胺合成酶序列。
雖然一些最大的、最複雜的菌細胞是放線菌,但是海洋中生活的放線菌已經被描述為具有最小的自由生活的原核細胞。
放線菌重要的屬有:
放線菌屬(actinomyces)
節杆菌屬(arthrobacter)
棒杆菌屬(corynebacterium)
弗蘭克氏菌屬(frankia)
微球菌屬(micrococcus)
微單孢菌屬(micromonospora)
分枝杆菌屬(mycobacterium)
諾卡氏菌屬(nocardia)
丙酸杆菌屬(propionibacterium)
鍊黴菌屬(streptomyces)
放線菌大部分是腐生菌,普遍分布于土壤中,一般都是好氣性,有少數是和某些植物共生的,也有是寄生菌,可緻病,寄生菌一般是厭氣菌。放線菌有一種土黴味,使水和食物變味,有的放線菌也能和黴菌一樣使棉毛制品或紙張黴變。 放線菌在培養基中形成的菌落比較牢固,長出孢子後,菌落有各種顔色的粉狀外表,和細菌的菌落不同,但不能擴散性的向外生長,和黴菌的也不同。放線菌有菌絲,菌絲直徑有1μ,和細菌的寬度相似,但菌絲内沒有橫隔,和黴菌又不同。 放線菌主要能促使土壤中的動物和植物遺骸腐爛,最主要的緻病放線菌是結核分枝杆菌和麻風分枝杆菌,可導緻人類的結核病和麻風病。 放線菌最重要的作用是可以産生、提煉抗生素,目前世界上已經發現的2000多種抗生素中,大約有56%是由放線菌(主要是鍊黴菌屬)産生的,如鍊黴素、土黴素、四環素、慶大黴素等都是由放線菌産生的。此外有些植物用的農用抗生素和維生素等也是由放線菌中提煉的。
下雨後空氣中出現的特殊味道與放線菌有很大關系:潮濕的空氣攜帶部分放線菌的孢子四處飄散,人吸入後聞到使人愉快的氣味。但除此之外,影響雨後空氣氣味的因素還有:弱酸性的雨水和地表的物質反應,可能産生芳香氣味,不過産生較難聞的氣味更多;雨後植物揮發的精油,往往令人聞到香味。
大多數醫學或經濟上的放線菌亞綱的重要作用,都離不開放線菌目。在許多這一目的細菌中,隻有鍊黴菌屬是值得注意的抗生素來源。
在那些放線菌亞綱而不是放線菌目的細菌中,加德納菌是受到研究最多的細菌之一。加德納菌的醫學分級是有争議的,而且醫學主題詞把它分類為既是革蘭氏陽性細菌也是革蘭氏陰性細菌的生物。放線菌亞綱,尤其是鍊黴菌屬,被公認為是許多醫學上對于人類有用的生物活性代謝物的制造者,例如抗細菌藥物、抗真菌藥物、抗血栓藥、免疫調節劑、抗惡性良性腫瘤藥和酶抑制劑;在農業上,它的用途包括殺蟲劑、除草劑、殺菌劑和動植物生長促進劑。醫學上重要的放線菌來源的抗生素包括氨基糖甙類藥物、蒽環類藥物、氯黴素、大環内酯類藥物、四環素類藥物等等。
鍊黴菌屬和其他放線菌屬生物主要有助于土壤的生物緩沖作用并在作物生産的有機物分解導電中扮演着一定作用。
2.1.2放線菌門
2.1.2.1放線菌綱
2.1.2.1a酸微菌亞綱
2.1.2.1a.1酸微菌目
2.1.2.1a.1a酸微菌亞目
2.1.2.1a.1a.1酸微菌科
2.1.2.1b放線菌亞綱
2.1.2.1b.1放線菌目
2.1.2.1b.1a放線菌亞目
2.1.2.1b.1a.1放線菌科
2.1.2.1b.1b棒杆菌亞目
2.1.2.1b.1b.1棒杆菌科
2.1.2.1b.1b.2迪茨氏菌科
2.1.2.1b.1b.3分枝杆菌科
2.1.2.1b.1b.4諾卡氏菌科
2.1.2.1b.1b.5束村氏菌科
2.1.2.1b.1c弗蘭克氏菌亞目
2.1.2.1b.1c.1酸熱菌科
2.1.2.1b.1c.2弗蘭克氏菌科
2.1.2.1b.1c.3地嗜皮菌科
2.1.2.1b.1c.4孢魚菌科
2.1.2.1b.1d糖黴菌亞目
2.1.2.1b.1d.1糖黴菌科
2.1.2.1b.1e微球菌亞目
2.1.2.1b.1e.1獲山氏菌科
2.1.2.1b.1e.2博戈裡亞湖菌科
2.1.2.1b.1e.3短杆菌科
2.1.2.1b.1e.4纖維素單胞菌科
2.1.2.1b.1e.5微球菌科
2.1.2.1b.1f微單孢菌亞目
2.1.2.1b.1f.1微單孢菌科
2.1.2.1b.1g丙酸杆菌亞目
2.1.2.1b.1g.1類諾卡氏菌科
2.1.2.1b.1g.2丙酸杆菌科
2.1.2.1b.1h鍊黴菌亞目
2.1.2.1b.1h.1鍊黴菌科
2.1.2.1b.1i鍊孢囊菌亞目
2.1.2.1b.1雙歧杆菌目
2.1.2.1b.1.1雙歧杆菌科
2.1.2.1c紅蝽菌亞綱
2.1.2.1c.1紅蝽菌目
2.1.2.1c.1a紅蝽菌亞目
2.1.2.1c.1a.1紅蝽菌科
2.1.2.1d紅色杆菌亞綱
2.1.2.1d.1紅色杆菌目
2.1.2.1d.1a紅色杆菌亞目
2.1.2.1d.1a.1紅色杆菌科
2.1.2.1e球形杆菌亞綱
2.1.2.1e.1球形杆菌目
2.1.2.1e.1a球形杆菌亞目
2.1.2.1e.1a.1球形杆菌科
分枝杆菌屬(mycobacterium)為放線菌門下的一個屬,且為分枝杆菌科唯一的屬。
該屬細菌包括許多已知在哺乳類動物中造成嚴重疾病的病原菌,包括結核杆菌(mycobacterium tuberculosis)和麻風杆菌(mycobacterium leprae)。
本屬物種為好氧型細菌,且為不運動型細菌(海洋分枝杆菌除外,其可以在巨噬細胞内運動),為一種抗酸型細菌(英語:acid-fast)。分枝杆菌并不會形成内孢子或莢膜,是以常被認定為革蘭氏陰性菌。且分枝杆菌在革蘭氏染色上并無法染上結晶紫,是以無法被歸類于革蘭氏陽性菌或陰性菌。
雖然說本屬不産孢子,但有兩個物種似乎例外,那就是海洋分枝杆菌(mycobacterium marinum)和牛分枝杆菌(m. bovis)。但進一步的研究引發了争論。
分枝杆菌的特點就是其細胞壁較其他物種厚,且呈蠟狀疏水性,并含有大量的分枝菌酸(英語:mycolic acids)(mycolic acids)。多糖會将分枝菌酸層及肽聚糖層拉在一起,讓細胞壁變得十分堅韌。若可幹擾其細胞壁的生物合成途徑,也許可以開發治療肺結核的藥物。
分枝杆菌可以被分枝杆菌噬菌體所感染,這種細菌病毒将來可能用于通過噬菌體療法治療結核病和相關疾病。
鍊黴菌屬也稱鍊絲菌,是放線菌門一個大屬,約有近千種。
鍊絲菌好氣,絕大部分腐生,其基質菌絲不斷裂,氣生菌絲分化成直的、彎曲的或螺旋狀的孢子絲,成熟的孢子絲生成鍊狀的分生孢子,故名鍊絲菌。菌落較小而緻密,不易挑取,表面呈粉狀、絨狀,并有多種顔色。
鍊黴菌屬的不少菌種在代謝過程中,次級代謝産物為抗生素,如鍊黴素、四環黴素、紅黴素、卡那黴素和春雷黴素等;有的菌種可生産蛋白酶、葡萄糖異構酶。
常見于土壤及腐爛植物中,一般聞起來有泥土味道。相較于其他菌種,鍊黴菌屬繁殖較緩慢,但由于代謝過程的抗生素能抑制其他菌種的生長,是以時間一長,鍊黴菌屬就會成為地盤上的優勢菌種。
鍊黴菌屬同屬菌種之間大多具有交換rna的特性,是以新的鍊黴菌屬菌種持繼不斷被發現。
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