Термус термофилус
| Термус термофилус | |
|---|---|
Научная классификация  | |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Дейнококкота |
| Сорт: | дейнококки |
| Заказ: | Термальный |
| Семья: | Термовые |
| Род: | Термус |
| Разновидность: | Т. термофилус |
| Биномиальное имя | |
| Термус термофилус ( из Осимы и Имахори, 1974 г.) Manaia et al. 1995 год | |
Thermus thermophilus — грамотрицательная бактерия, используемая в ряде биотехнологических приложений, в том числе в качестве модельного организма для генетических манипуляций , структурной геномики и системной биологии . Бактерия чрезвычайно термофильна , ее оптимальная температура роста составляет около 65 ° C (149 ° F). Thermus thermophilus был первоначально выделен из термального источника горячего источника в Идзу , Япония, Тайро Осимой и Кадзутомо Имахори. [1] Также было обнаружено, что этот организм играет важную роль в разложении органических материалов на термогенной фазе компостирования . [2] T. thermophilus подразделяется на несколько штаммов, из которых наиболее часто используемые в лабораторных условиях HB8 и HB27. Анализ генома этих штаммов был независимо завершен в 2004 году. [3] Термус также демонстрирует самые высокие из известных на сегодняшний день частоты естественных преобразований . [4]
Клеточная структура
[ редактировать ]Thermus thermophilus — грамотрицательная бактерия , внешняя мембрана которой состоит из фосфолипидов и липополисахаридов . Эта бактерия также имеет тонкий слой пептидогликана (также известного как муреин ), в этом слое находится 29 муропептидов, которые составляют более 85% от общего слоя муреина. присутствие Ala, Glu, Gly, Orn, N -ацетилглюкозамина и N В муреиновом слое этой бактерии обнаружено -ацетилмурамина. Еще одной уникальной особенностью этого муреинового слоя является то, что N-концевой Gly замещен фенилуксусной кислотой . Это первый случай обнаружения фенилуксусной кислоты в муреине бактериальных клеток. Состав и пептидные поперечные мостики, обнаруженные в этом муреиновом слое, типичны для грамположительных бактерий , но количество, степень поперечных связей и длина гликановой цепи придают этой бактерии ее грамотрицательные свойства. [5]
Механизмы выживания
[ редактировать ]Thermus thermophilus первоначально был найден в термальном источнике в Японии. Эти бактерии можно найти в различных геотермальных средах. Этим термофилам требуется более строгая система восстановления ДНК, поскольку ДНК становится нестабильной при высоких температурах. Содержание GC в этой бактерии составляет около 69%, что способствует термостабильности генома этой бактерии. [6]
Штаммы
[ редактировать ]Двумя наиболее широко используемыми штаммами в лабораторных условиях являются HB27 и HB8. Штамм HB27 способен жить в аэробной или анаэробной среде . Его геном состоит из основной хромосомы (длиной 1,89 МБ), а также мегаплазмиды , известной как pTT27 (длиной 0,23 МБ). [7] Хромосома HB27 содержит 1968 генов, кодирующих белок, причем 20% этих генов не имеют известной функции. Хотя мегаплазмида содержит 230 генов, кодирующих белок, около 39% этих генов не имеют известной функции. [8]
Штамм HB8 также является аэробным организмом и является модельным организмом для системной биологии. Его геном состоит из плазмиды, известной как pTT8 (длиной 9,3 КБ), связанной с хромосомой (1,85 МБ), а также мегаплазмиды, также известной как pTT27 (0,26 МБ). Было обнаружено, что этот штамм представляет собой полиплоидный организм с числом копий хромосом и мегаплазмид примерно от четырех до пяти. [7]
Приложения
[ редактировать ]Этот организм оказался полезен для промышленных биотехнологических областей, поскольку он является отличным источником ферментов, точнее термозимов. Одним из этих ферментов является ДНК-полимераза Tth (rTth, чтобы подчеркнуть ее рекомбинантность).
| ДНК-полимераза I, термостабильная | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | автор А | ||
| ЮниПрот | P52028 | ||
| |||
ДНК-полимераза rTth представляет собой рекомбинантную термостабильную ДНК-полимеразу, полученную из Thermus thermophilus HB8, с оптимальной активностью при 70–80 ° C, используемую в некоторых ПЦР приложениях . Фермент активностью обладает эффективной обратной транскриптазной в присутствии марганца . [9] Этот фермент полезен для амплификации мишеней, богатых GC, а также для образцов сырой нефти. Его можно использовать для ПЦР, RT-PCR, а также для расширения праймеров. [10] эта полимераза Было показано, что устойчива к ингибиторам ДНК-полимеразы, присутствующим в клинических образцах, а также обладает способностью обнаруживать РНК в присутствии ингибиторов. Показано, что в присутствии ингибиторов эта РНК обнаруживается на уровне, сравнимом с ее способностью обнаруживать ДНК . [9]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Осима Т., Имахори К. (январь 1974 г.). «Описание Thermus thermophilus (Yoshida и Oshima) comb. nov., неспорообразующей термофильной бактерии из японского термального курорта» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 24 (1): 102–12. дои : 10.1099/00207713-24-1-102 .
- ^ Беффа Т., Блан М., Лион П.Ф., Фогт Г., Маркиани М., Фишер Дж.Л., Араньо М. (май 1996 г.). «Выделение штаммов Thermus из горячих компостов (от 60 до 80 ° C)» . Прикладная и экологическая микробиология . 62 (5): 1723–7. Бибкод : 1996ApEnM..62.1723B . дои : 10.1128/АЕМ.62.5.1723-1727.1996 . ПМК 167946 . ПМИД 8633870 .
- ^ Хенне А., Брюггеманн Х., Рааш С., Визер А., Харч Т., Лизеганг Х. и др. (май 2004 г.). «Последовательность генома крайнего термофила Thermus thermophilus» . Природная биотехнология . 22 (5): 547–53. дои : 10.1038/nbt956 . ПМИД 15064768 . S2CID 25469576 .
- ^ Кояма, Ю; Хосино, Т; Томизука, Н; Фурукава, К. (1986). «Генетическая трансформация крайнего термофила Thermus thermophilus и других видов Thermus» . Журнал бактериологии . 166 (1): 338–340. дои : 10.1128/jb.166.1.338-340.1986 . ПМК 214599 . ПМИД 3957870 .
- ^ Кинтела, Джей Си; Питтенауэр, Э; Альмайер, Г; Аран, В; де Педро, Массачусетс (сентябрь 1995 г.). «Структура пептидогликана Thermus thermophilus HB8» . Журнал бактериологии . 177 (17): 4947–4962. дои : 10.1128/jb.177.17.4947-4962.1995 . ISSN 0021-9193 . ПМК 177270 . ПМИД 7665471 .
- ^ Ван, Цюаньхуэй; Цен, Чжэнь; Чжао, Цзинцзин (01 марта 2015 г.). «Механизмы выживания термофилов при высоких температурах: взгляд на омику» . Физиология . 30 (2): 97–106. дои : 10.1152/физиол.00066.2013 . ISSN 1548-9213 . ПМИД 25729055 .
- ^ Jump up to: а б Отани, Наото; Том, Масару; Итайя, Мицухиро (15 октября 2010 г.). «Чрезвычайный термофил Thermus thermophilus — полиплоидная бактерия » Журнал бактериологии . 192 (20): 5499–5505. дои : 10.1128/JB.00662-10 . ISSN 0021-9193 . ПМЦ 2950507 . ПМИД 20729360 .
- ^ Карр, Дженнифер Ф.; Данцигер, Майкл Э.; Хуанг, Афина Л.; Дальберг, Альберт Э.; Грегори, Стивен Т. (15 марта 2015 г.). «Инженерия генома Thermus thermophilus с использованием контрселектируемого маркера» . Журнал бактериологии . 197 (6): 1135–1144. дои : 10.1128/JB.02384-14 . ISSN 0021-9193 . ПМЦ 4336342 . ПМИД 25605305 .
- ^ Jump up to: а б Кай Д., Берманн О., Хуферт Ф., Дам Дж., Урбан Дж. (02 января 2018 г.). «Способность полимеразы rTth обнаруживать РНК в присутствии различных ингибиторов» . ПЛОС ОДИН . 13 (1): e0190041. Бибкод : 2018PLoSO..1390041C . дои : 10.1371/journal.pone.0190041 . ПМЦ 5749758 . ПМИД 29293599 .
- ^ «ДНК-полимераза rTth — TOYOBO USA» . www.toyobousa.com . Проверено 7 мая 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Thermus thermophilus HB27. Страница генома
- Thermus thermophilus HB8. Страница генома
- Структурно-биологический цельноклеточный проект Thermus thermophilus HB8.
- Выделение штаммов Thermus из горячих компостов (60–80°C)
- Цельноклеточный проект Thermus thermophilus HB8: База данных
- Типовой штамм Thermus thermophilus в Bac Dive - база метаданных бактериального разнообразия