Les Clostridia sont des bactéries anaérobies à Gram positif, formant des endospores, incapables de réduire le sulfate dissimilatoire. Comprenant environ 180 espèces, le genre Clostridium est l’un des plus grands genres bactériens. La physiologie est principalement consacrée à la production d’acide. De nombreuses voies sont connues, telles que la fermentation homoacétate par des acétogènes, la fermentation propionate par Clostridium propionicum, et la fermentation butyrate/butanol par C. acetobutylicum, un producteur de solvants bien connu. Les Clostridia dégradent les sucres, les alcools, les acides aminés, les purines, les pyrimidines et les polymères tels que l’amidon et la cellulose. La conservation de l’énergie peut être réalisée par phosphorylation au niveau du substrat ainsi que par la génération de gradients d’ions. La formation d’endospores ressemble au mécanisme élucidé dans le bacille. La morphologie, le contenu et les propriétés des spores sont très similaires aux endospores de bacilles. Les clostridies sporulantes forment généralement des cellules mères gonflées et accumulent la substance de stockage granulose. Cependant, la sporulation clostridiale diffère en n’utilisant pas la soi-disant phosphorelay. L’initiation commence par la phosphorylation directe du régulateur maître Spo0A. La cascade de facteurs sigma spécifiques à la sporulation est à nouveau identique à ce que l’on connaît du Bacille. Le début de la sporulation est couplé chez certaines espèces à la formation de solvant (acétone, butanol) ou de toxine (par exemple, entérotoxine de C. perfringens). La germination des spores est souvent induite par divers acides aminés, souvent en combinaison avec des ions phosphate et sodium. Dans les applications médicales, les spores de C. butyricum sont utilisées comme C. prophylaxie difficile et comme traitement contre la diarrhée. Les spores recombinantes sont actuellement à l’étude et à l’essai en tant qu’agents antitumoraux, car elles germent uniquement dans les tissus hypoxiques (c’est-à-dire les tissus tumoraux), permettant un ciblage précis et une destruction directe des cellules tumorales.