Пиробакулум
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( июль 2012 г. ) |
| Пиробакулум | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Домен: | |
| Тип: | |
| Сорт: | |
| Заказ: | |
| Семья: | |
| Род: | Пиробакулум Хубер, Кристьянссон и Стеттер, 1988 г. |
| Типовой вид | |
| Исландский фейерверк Хубер, Кристьянссон и Стеттер, 1988 г. | |
| Разновидность | |
Pyrobaculum — род термопротеевых .
Описание и значение
[ редактировать ]Как следует из латинского названия Pyrobaculum («огненная палка»), археон имеет форму стержня и изолирован от мест с высокими температурами. Он грамотрицательен , и его клетки окружены S-слоем белковых субъединиц .
P. aerophilum — гипертермофильный и метаболически универсальный организм. В отличие от других гипертермофилов, он может жить в присутствии кислорода и эффективно растет в микроаэробных условиях.
Pyrobaculum Yellowstonensis Штамм WP30 был получен из элементарной серы осадка ( Горячий источник Джозефс Коат [JCHS], 80 °C, pH 6,1, 135 мкМ As) в Йеллоустонском национальном парке (YNP), США, и является хемоорганогетеротрофом и требует элементарной серы и/ или арсенат как акцептор электронов . Рост в присутствии элементарной серы и арсената приводил к образованию тиоарсенатов и полисульфидов . Полный геном этого организма был секвенирован (1,99 МБ 58% , содержание G+C ), что выявило многочисленные метаболические пути расщепления углеводов , аминокислот и липидов . Были идентифицированы множественные диметилсульфоксид - молибдоптерина (ДМСО-МПТ) оксидоредуктазы гены , которые участвуют в восстановлении серы и мышьяка. Были идентифицированы пути синтеза de novo почти всех необходимых кофакторов и метаболитов . Сравнительная геномика P. Yellowstonensis и собранная последовательность метагенома из JCHS показала, что этот организм в высокой степени родственен (средняя идентичность нуклеотидной последовательности ~95%) in situ популяции . Физиологические P. свойства и метаболические возможности Yellowstonensis обеспечивают важную основу для понимания распределения и функций этих популяций в YNP.
Структура генома
[ редактировать ]Первым Pyrobaculum секвенированным видом был P. aerophilum . Его кольцевая последовательность генома имеет длину 2 222 430 пар оснований и содержит 2605 последовательностей, кодирующих белок (CDS).
Структура клетки и метаболизм
[ редактировать ]В анаэробных условиях археи восстанавливают нитраты до молекулярного азота по пути денитрификации. Большинство видов растут либо хемолитоавтотрофно за счет восстановления серы, либо органотрофно за счет дыхания серы или ферментации. Клетки имеют палочковидную форму с почти прямоугольными концами и имеют размер около 1,5–8*0,5–0,6 мкм. Pyrobaculum подвижен из-за перитрихового или биполярного политрихового жгутика, а его колонии имеют округлую форму, от серого до зеленовато-черного цвета. Виды либо факультативно аэробны, либо строго анаэробны. Рост наблюдался на дрожжевом экстракте, пептоне , экстракте мяса, но не на галактозе , глюкозе , мальтозе , крахмальном гликогене , этаноле , метаноле , формамиде , формиате , малате , пропионате , лактате , ацетате и казаминокислотах .
Первый из Pyrobaculum генетически секвенированных видов , P. aerophilum (палочковидный, 3–8*0,6 мкм), обладает редкой для археи характеристикой, поскольку способен к аэробному дыханию (aerophilum = «воздухолюбивый»). . Это видно из того, что археи росли только в присутствии кислорода, когда нитрат отсутствовал. Образует колонии круглой формы и серовато-желтого цвета. В процессе аэробного и анаэробного дыхания он использует как органические (максимальная плотность клеток наблюдалась при использовании в качестве субстратов сложных органических веществ, таких как дрожжевой экстракт, мясной экстракт, триптон и пептон), так и неорганические соединения. Также наблюдалось использование элементарной серы для роста. Кроме того, P. aerophilum растет при температуре от 75 до 104 °C, а оптимальная температура роста составляет 100 °C.
В культурах стационарной фазы Pyrobaculumcalidifontis . наблюдалось агрегирование клеток [1] Агрегация, вероятно, будет опосредована архейными пилями (ABP), которые собираются в высокоупорядоченные биполярные пучки. [2] Биполярная природа этих пучков, скорее всего, возникает в результате объединения нитей как минимум из двух и более разных клеток. Компонентный белок AbpA демонстрирует гомологию как на уровне последовательности, так и на структурном уровне с бактериальным белком TasA, основным компонентом внеклеточного матрикса бактериальных биопленок , способствующим стабильности биопленок. [2]
Экология
[ редактировать ]К настоящему времени штаммы Pyrobaculum выделены из нейтральных и слабощелочных кипящих сольфатарных вод и мелководных морских гидротермальных систем. P. aerophilum был выделен из кипящей морской воды на пляже Маронти, Искья, Италия. Дальнейшие исследования показывают, что P. aerophilum растет в строго анаэробных условиях с нитратом в качестве акцептора электронов. [3]
Филогения
[ редактировать ]Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN). [4] и Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) [3]
| на основе 16S рРНК ДП _06_2022 [5] [6] [7] | 53 маркерных белка на основе GTDB 08-RS214 [8] [9] [10] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Амо, Т; Падже, МЛ; Инагаки, А; Эзаки, С; Атоми, Х; Иманака, Т (2002). «Pyrobaculumcalidifontis sp. nov., новый гипертермофильный архей, растущий в атмосферном воздухе» . Архея . 1 (2): 113–21. дои : 10.1155/2002/616075 . ПМЦ 2685560 . ПМИД 15803649 .
- ^ Jump up to: а б Ван, Ф; Цвиркайте-Крупович, В; Крупович, М; Эгельман, Э.Х. (2022). «Архейные пили Pyrobaculum Calidifontis обнаруживают сходство между архейными и бактериальными биопленками» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 119 (26): e2207037119. Бибкод : 2022PNAS..11907037W . дои : 10.1073/pnas.2207037119 . ПМЦ 9245690 . ПМИД 35727984 .
- ^ Jump up to: а б Сэйерс; и др. «Пиробакулум» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 10 июня 2023 г.
- ^ Ж. П. Эзеби. «Пиробакулум» . Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) . Проверено 10 июня 2023 г.
- ^ «ЛТП» . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ «Дерево LTP_all в формате Ньюика» . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ «Примечания к выпуску LTP_06_2022» (PDF) . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ «Выпуск GTDB 08-RS214» . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ "ar53_r214.sp_label" . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ «История таксонов» . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Джей, З.Дж.; Джей Пи Бим; А. Доналкова; Р. Ломайер; Б. Бодл; Б. Планер-Фридрих; М. Ромин; WP Inskeeper (2015). «Штамм Pyrobaculum Yellowstonensis WP30 дышит элементарной серой и/или арсенатом в околонейтральных сульфидных геотермальных отложениях Йеллоустонского национального парка» . Прил. Окружающая среда. Микробиол . 81 (17): 5907–5916. Бибкод : 2015ApEnM..81.5907J . дои : 10.1128/AEM.01095-15 . ПМЦ 4551270 . ПМИД 26092468 .
- Джей ЗиДжей и Inskeep WP. (2015). «Распределение, разнообразие и важность интронов гена 16S рРНК в отряде Thermoproteales» . Биология Директ . 10 (35): 35. дои : 10.1186/s13062-015-0065-6 . ПМЦ 4496867 . ПМИД 26156036 .
- Бургграф С; Хубер Х; Стеттер КО (1997). «Реклассификация порядков и семейств кренархалей в соответствии с данными последовательности 16S рРНК» . Межд. Дж. Сист. Бактериол . 47 (3): 657–660. дои : 10.1099/00207713-47-3-657 . ПМИД 9226896 .
- Хубер Р; Кристьянссон Й.К.; Стеттер КО (1987). «Pyrobaculum gen. nov., новый род нейтрофильных палочковидных архебактерий из континентальных сольфатар, оптимально растущих при 100 ° C». Арх. Микробиол . 149 (2): 95–101. дои : 10.1007/BF00425072 . S2CID 27242697 .
- Зиллиг В; Стеттер КО; Шафер В; Янекович Д; и др. (1981). «Thermoproteales: новый тип чрезвычайно термоацидофильных анаэробных архебактерий, выделенных из исландских сольфатар». Централбл. Микробиол. Паразитенкд. Инфекционскр. Гиг. ок. 1 Ориг . С2 : 205–227.
- Лай, Лиен Б.; Чан, Патрисия П.; Козен, Аарон Э.; Берник, Дэвид Л.; и др. (28 декабря 2010 г.). «Открытие минимальной формы РНКазы P в Pyrobaculum» . Труды Национальной академии наук . 107 (52): 22493–22498. Бибкод : 2010PNAS..10722493L . дои : 10.1073/pnas.1013969107 . ПМК 3012483 . ПМИД 21135215 .
- Уэллс, Стивен А.; Креннелл, Сьюзен Дж.; Дэнсон, Майкл Дж. (октябрь 2014 г.). «Структуры мезофильных и экстремофильных цитратсинтаз демонстрируют жесткость и гибкость функций» (PDF) . Белки: структура, функции и биоинформатика . 82 (10): 2657–70. дои : 10.1002/прот.24630 . ПМИД 24948467 . S2CID 41430703 .