Hoci sú baktérie v bežnom vnímaní často spájané najmä s ochoreniami, v skutočnosti je absolútna väčšina z nich neškodná a pre existenciu života na Zemi i samotného človeka absolútne nevyhnutná. Tieto mikroorganizmy plnia nezastupiteľné funkcie pri kolobehu látok v prírode, pomáhajú živočíchom pri trávení a ľudstvo ich metabolické procesy už stáročia využíva v potravinárstve, biotechnológiách či pri biologickom čistení životného prostredia (bioremediácia).
Lactobacillus link
Rod Lactobacillus zahŕňa grampozitívne nesporulujúce paličkovité baktérie, ktoré sú náročné na rastové podmienky. Často sa označujú ako mliečne baktérie. Počas procesu zvaného mliečne kvasenie dokážu anaeróbne (bez prístupu kyslíka) meniť pyruvát na kyselinu mliečnu. Táto kyselina znižuje pH prostredia, čím účinne zastavuje rozmnožovanie hnilobných a patogénnych baktérií. Zástupcovia tohto rodu majú obrovský význam v potravinárskom priemysle. Priamo na prípravu syrov sa využívajú druhy Lactobacillus casei a Lactobacillus lactis, na konzervovanie zeleniny (napríklad kyslá kapusta) či výrobu acidofilného mlieka sa využíva Lactobacillus acidophilus a pre kvasenie jogurtov je kľúčový druh Lactobacillus bulgaricus.
V prírode sú laktobacily veľmi rozšírené. Prirodzene sa nachádzajú v mlieku, pôde, na obilných zrnách, vo vode a sú dôležitou súčasťou črevnej mikroflóry teplokrvných živočíchov, kde podporujú trávenie a imunitu. Vyskytujú sa aj v pošve (vagina), kde ich produkcia kyseliny mliečnej udržuje kyslé prostredie a chráni sliznicu pred množením patogénnych mikroorganizmov.
Acetobacter link
Zástupcovia rodu Acetobacter sú aeróbne baktérie, ktoré sa vyznačujú výraznou schopnosťou oxidovať etanol na kyselinu octovú procesom známym ako octové kvasenie. Tento metabolický dej sa priemyselne využíva pri výrobe octu. V praxi to znamená, že ak napríklad pri výrobe vína vstúpi do procesu kyslík, prítomné baktérie zo vzduchu okamžite začnú meniť alkohol na kyselinu octovú.
Escherichia link
Druh Escherichia coli (známy aj pod označením črevná palička) je gramnegatívna nesporulujúca pohyblivá paličková baktéria. Ide o chemoheterotrofný organizmus a fakultatívneho anaeróba – kyslík využíva, ak ho má k dispozícii, no bez problémov dokáže žiť a získavať energiu kvasením aj bez neho. Prirodzene žije v hrubom čreve, kde plní mutualistickú funkciu. Živí sa nestrávenými zvyškami potravy a ako užitočný vedľajší produkt produkuje vitamín K a vitamíny skupiny B. Taktiež fermentuje vlákninu na mastné kyseliny, ktoré slúžia ako priamy zdroj energie pre bunky hrubého čreva.
Jej genóm tvorí jedna kruhová molekula DNA zložená zo 4,6 milióna nukleotidových párov, čo predstavuje približne 4 300 génov. Keďže sa množí mimoriadne rýchlo a lacno, slúži ako najdôležitejší modelový organizmus vo vede. Pomocou metód genetického inžinierstva sa dnes táto baktéria využíva ako biotechnologická „továreň“ na masovú produkciu bielkovín. Po vložení príslušného ľudského génu dokáže produkovať inzulín, rastový hormón, liečivá proti rakovine a rôzne potravinárske enzýmy. Práve z tejto baktérie vedec ARTHUR KORNBERG izoloval prvý enzým DNA polymerázu, čo viedlo k historickým prelomom v molekulárnej biológii.
Streptomyces link
Rod Streptomyces patrí medzi takzvané aktinomycéty (vláknité baktérie). Ide o grampozitívne a aeróbne baktérie, ktoré prirodzene žijú v pôde a spôsobujú jej charakteristický plesňový pach. Z hľadiska výživy sú to saprofytické organizmy, ktoré fungujú ako kľúčové dekompozitory – rozkladajú odumreté telá na anorganické látky a obohacujú pôdu o humus. V súčasnosti sa tieto pôvodne pôdne druhy cielene pestujú v laboratóriách pre svoj obrovský medicínsky význam. Významným zástupcom je druh Streptomyces griseus, ktorý produkuje antibiotikum streptomycín, a vo všeobecnosti sa rod využíva na produkciu mnohých antibakteriálnych a antifungálnych antibiotík. Iné druhy (napríklad Streptomyces olivaceus) sú pre zmenu dôležité svojou schopnosťou tvoriť vitamín B12.
Bacillus link
Baktérie rodu Bacillus sú grampozitívne sporulujúce paličky, ktoré žijú primárne aeróbne a sú mimoriadne bohaté na rôzne enzýmy. Dokážu vytvárať mimoriadne odolné ochranné štruktúry zvané endospóry. Vďaka nim prežijú vysušovanie či var aj celé storočia a po zlepšení podmienok sa vrátia do normálnej formy. Medzi najviac preskúmané patrí nepatogénny druh Bacillus subtilis, ktorý má kľúčový význam v priemyselnej produkcii amylolytických, pektinolytických a proteolytických enzýmov. Ďalším známym zástupcom je druh Bacillus cereus, ktorý dokáže fakultatívne prežívať aj v prostredí bez kyslíka.
Rhizobium link
Vynikajúcim príkladom mutualistickej endosymbiózy je vzťah medzi hľúzkovými baktériami rodu Rhizobium (ktoré radíme medzi takzvané nitrogénne baktérie) a bôbovitými rastlinami (ako sú hrach, sója, fazuľa či ďatelina). Tieto baktérie prenikajú do koreňového systému rastliny, kde stimulujú tvorbu drobných koreňových hľúzok.
Majú kritickú funkciu v chemických cykloch Zeme, pretože vo vnútri hľúzok dokážu fixovať plynný vzdušný dusík (N₂) a redukovať ho na amoniak (NH₃) alebo dusičnany. Túto formu dusíka už dokáže rastlina využiť, čo jej poskytuje obrovskú nutričnú výhodu potrebnú pre tvorbu bielkovín. Baktérie za to od rastliny na oplátku získavajú ochranu a iné organické živiny.
Nitrosomonas a Nitrobacter link
Na kolobehu dusíka v prírode sa významne podieľajú aj chemoautotrofné pôdne baktérie. Svoju energiu nezískavajú zo slnečného žiarenia, ale oxidáciou anorganických látok v procese zvanom nitrifikácia. V prvej fáze tohto procesu vystupujú baktérie rodu Nitrosomonas, ktoré oxidujú amoniak na dusitany. V nadväzujúcej druhej fáze nastupujú baktérie rodu Nitrobacter, ktoré vzniknuté dusitany ďalej oxidujú na dusičnany. Práve táto forma dusíka je kľúčová, pretože ju rastliny dokážu z pôdy veľmi ľahko absorbovať.
Ďalšie technologicky významné rody link
Baktéria Agrobacterium tumefaciens má prirodzenú schopnosť vnášať svoju DNA do buniek rastlín. Vo vedeckom výskume sa jej plazmid (Ti plazmid) využíva v genetickom inžinierstve ako biologický vektor na vkladanie nových užitočných génov do rastlinných buniek. Týmto spôsobom sa vytvárajú geneticky modifikované organizmy (skratka GMO) s vyššou úrodou alebo lepšou odolnosťou.
Druh Thermus aquaticus patrí medzi extrémofilné organizmy, ktoré prirodzene žijú v horúcich prameňoch. Z tejto baktérie vedci izolovali termostabilný enzým (DNA polymerázu), ktorý je absolútne kľúčový pre fungovanie PCR metódy (angl. polymerase chain reaction) slúžiacej na cielené množenie úsekov DNA.
