Bacillus stearothermophilus ir apatogēna un nūjveida suga baktērijas pieder Bacillaceae dzimtai un iedalījumam Firmicutes. Baktēriju suga pieder pie tā sauktajiem sporu veidotājiem, tas ir, nelabvēlīgos apstākļos veido rezistentas endosporas. Cilvēkiem baktēriju suga ir svarīga galvenokārt kā testa dīglis, piemēram, lai kontrolētu sterilizācija.
Kas ir Bacillus stearothermophilus?
Bacillus stearothermophilus ir Bacillaceae dzimtas baktēriju suga, no kurām ir zināmas apmēram 50 ģints. Suga pieder pie Bacillus ģints, kas pieder pie Firmicutes iedalījuma. Starp tiem baktēriju suga ietilpst Bacilli klasē un ir iekļauta Bacillales kārtā. Tāpat kā visi baktērijas no Bacillales kārtas Bacillus stearothermophilus ir grampozitīva baktērija ar stieņa formu. Daudzi Bacillales pārstāvji var veidot endosporas nelabvēlīgos apstākļos, piemēram, pārtikas trūkumā un ārkārtējā temperatūrā. Tas attiecas arī uz Bacillus stearothermophilus, tāpēc suga tiek klasificēta kopā ar Clostridia sporu veidotāju grupā. Bacillus stearothermophilus sugas indivīdi ir termofīli organismi un augt līdz desmit µm garumā. Baktēriju suga neizraisa slimības un uzrāda grampozitīvu krāsošanas uzvedību. Apatogēns baktērijas tiek izmantoti biotehnoloģijā, piemēram, sterilizācija procesi. Sugai ir nozīme molekulārajā bioloģijā, jo tai ir polimerāzes ferments. Polimerāzi var izmantot DNS virkņu šķelšanai. Polimerāzei ir nozīme polimerāzes ķēdes reakcijā un citās DNS amplifikācijas vai DNS modifikācijas metodēs.
Notikums, izplatība un īpašības
Baktēriju Bacillus stearothermophilus baktērijas sastopamas visuresoši un sliktos pavairošanas apstākļos nonāk sporu stadijā. Šis process indivīdiem dod lielāku izturību pret noteiktiem vides apstākļiem. Baktēriju suga var izdzīvot pat 70 procentos alkohols pa šo ceļu. Lai izpildītu dezinfekcijas mērķus un tādējādi iznīcinātu baktērijas, alkohols izmantotajam jābūt sterili filtrētam. Baktēriju suga dzīvo obligāti aerobā stāvoklī. Tas nozīmē, ka indivīdi var izdzīvot skābeklis-bagāta vide. Viņu vielmaiņa ir vērsta uz skābeklis. Saskaņā ar pilnīgu skābeklis izslēgšana, atšķirībā no daudzām citām baktērijām, tās nevar izdzīvot. Vēlamā Bacillus stearothermophilus vide ir ar humusu bagāta augsne. Baktēriju sugu celmi ir sastopami arī karstajos avotos, tuksneša smiltīs, kompostā vai pārtikā. Tas pats attiecas uz Arktikas ūdeņiem un okeāna dibenu. Sporas veidošanas spēju dēļ suga ir ārkārtīgi karstumizturīga un izturīga pret vides ietekmēm. Dīgšana notiek tikai labvēlīgos vides apstākļos. Baktērijām piemīt DNS polimerāze, daudzfunkcionāls ferments, kas katalizē atsevišķu nukleotīdu polimerizāciju garā ķēdē. DNS replikācijā tas katalizē DNS sintēzi no atsevišķiem dezoksiribonukleotīdiem.
Svarīgums un funkcija
Kopā ar Bacillus subtilis Bacillus stearothermophilus ir ļoti noderīgs cilvēkiem, jo īpaši kā testa dīglis dažādu bioloģisko sterilizācija ierīces. Pārbaudot autoklāvus vai karstā gaisa sterilizatorus, sugas baktēriju celmus izmanto kā bioindikatorus, un tie kalpo, lai noteiktu nobeiguma kinētiku. Šis ir laika intervāls, kurā baktērijas iznīcina setrilizācijas ierīce. Izmantojot nobīdes kinētiku, tādējādi var izmērīt sterilizācijas procesu panākumus. Bacillus stearothermophilus ir ļoti stabils. Tādēļ testa dīgli galvenokārt izmanto termiskajā sterilizācijā, lai noteiktu efektivitāti. Dīgli ievieto stikla ampulās, kas piepildītas ar šķidru barības vielu un krāsu indikatoru. Atsevišķas ampulas autoklāvē un pēc tam vairākas dienas inkubē kopā ar kontroles ampulu 60 grādos pēc Celsija. Indikatora krāsas maiņa parāda atsevišķu šūnu vielmaiņas aktivitāti. Tas nozīmē, ka veiksmīgi sterilizētās ampulās krāsa nemainās. Sterilizācijas testēšanu, izmantojot Bacillus stearothermophilus, var veikt arī sporu sloksnēs. Filtrpapīra sloksnes, uz kurām tiek uzklāti baktērijas endospori, ir pazīstamas kā sporu sloksnes. Šis pielietojums parasti notiek arī saistībā ar sterilizācijas testu ar tvaiku. Šim nolūkam testa dīgli ievieto sporu sloksnēs autoklāvā, pēc tam ievieto barības vielu šķīdumā un beidzot inkubē. Izaugsme nenotiek, ja sterilizācija ir veiksmīga. Papildus šiem pielietojumiem Bacillus stearothermophilus spēlē lomu fermenti piemēram, BstBI.
Slimības un kaites
Baktēriju suga Bacillus stearothermophilus nav patogēna ne cilvēkiem, ne dzīvniekiem. Tādējādi sugas atsevišķie celmi nav patogēni. Tas nav nekas neparasts baktērijām no Bacillales kārtas un Bacillaceae ģimenes. Ģimene ietver dažādas apatogēnas sugas, bet, no otras puses, satur arī fakultatīvas patogēni un obligātie patogēni. Piemēram, Bacillus subtilis ir fakultatīvs ģimenes patogēns, kas slimību izraisa tikai noteiktos apstākļos. Savukārt Bacillus anthracis ir obligāts patogēns, kas obligāti izraisa t.s. Sibīrijas mēris. Atšķirībā no fakultatīvām un obligātām patogēnām sugām, paredzams, ka apatogēnās Bacillaceae sugas Bacillus stearothermophilus nekādā gadījumā neizraisīs slimības, ja baktērijas nonāk saskarē ar cilvēkiem. Ieelpošana sugu sporu skaits nav saistīts arī ar slimības potenciālu. Pacientu imūno statusam šajā ziņā nav nozīmes. Tā kā fakultatīvs patogēns baktērijas galvenokārt ir oportūnistiski patogēni un tādējādi var izraisīt slimības cilvēkiem ar apatogēnu imunoloģisko struktūru zem vidējā līmeņa baktērijas piemēram, Bacillus stearothermophilus ir nekaitīgi pat indivīdiem ar novājinātu imunitāti.
