Глубина Shigippacterium
| Глубина Shigippacterium | |
|---|---|
| |
| Конфокальное изображение штамма P. profundum SS9, экспрессируя зеленый флуоресцентный белок . Бар: 10 мкм | |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Бактерии |
| Филум: | Pseudomonadota |
| Сорт: | Gammaproteobacteria |
| Заказ: | Вибрионалы |
| Семья: | Vibrionaceae |
| Род: | Photobacterium |
| Разновидность: | П. Глубина
|
| Биномиальное название | |
| Глубина Shigippacterium Nogi et al. 1998
| |
Photobacterium profundum - это глубокий морской гаммапротеобактерий , принадлежащий семейству Vibrionaceae и роду Photobacterium . Как и другие члены этого рода, P. profundum является морским организмом и имеет две круглые хромосомы . [ 1 ] P. profundum -это грамотрицательный стержень со способностью к росту при температуре от 0 ° C до 25 ° C и давлением от 0,1 МПа до 70 МПа в зависимости от штамма. Он имеет требование для соли, способно усваивать широкий спектр простых и сложных углеводов и имеет две жгутиков системы . Клетки имеют форму стержня, длиной 2-4 мкм и шириной 0,8-1,0 мкм, с одной нерешимой жгутиком. [ 2 ] Эта бактерия была первоначально выделена в 1986 году от моря Сулу , и в настоящее время существует 4 культивируемых штаммов дикого типа P. profundum (Starmans SS9, 3TCK, DJS4 и 1230). [ 3 ]
Photobacterium profundum штамм Ss9 имеет оптимальный рост при 15 ° C и 28 МПа, что делает его и психрофилом , и пьезофилом . P. profundum штамм 3tck, изоляты из залива Сан -Диего , [ 4 ] Оптимально растет при 9 ° C и 0,1 МПа и штамме P. profundum dsj4, изолированный из траншеи Рюкю из Японии на глубине 5110 м, оптимально растет при 10 ° C и 10 МПа. [ 2 ] Основываясь на рРНК 16S -последовательности P. profundum тесно связан с родом Vibrio , наиболее заметным видом является холера патогена человека .
В штамме SS9 было показано, что несколько генов реакции на стресс регулируются в ответ на атмосферное давление, они включают HTPG, DNAK, DNAJ и GROEL. [ 1 ] Типы и изобилие цепей жирной кислоты в клеточной мембране также реагируют на изменения давления и температуры. [ 5 ] При низкой температуре и штамме высокого давления SS9 увеличивает обилие моно- и полиненасыщенных жирных кислот. Это влияет на увеличение текучести мембраны за счет уменьшения упаковки цепей жирных кислот, что приводит к жидкокристаллической структуре в мембране, а не в гелевой структуре. [ 5 ] регулируется Было показано, что омф белка наружной мембраны при повышенных давлениях, обратное верно для OMPL внешней мембраны, который регулируется в ответ на низкие давления. [ 6 ]
В 2005 году Vezzi et al. Опубликована последовательность генома для штамма P. profundum ss9. Геном P. profundum состоит из круговой хромосомы 4,1 Мбит-Мбит-Мбит-Мбит, малой кругосомы 2,2 Мбит-Мбит, а также круговой плазмиды 80 кбит-килограммов . Штамм SS9 имеет 14 рибосомных РНК (рРНК) гена на хромосоме 1 и 1 на хромосоме 2; Это самое большое количество генов рРНК, обнаруженных в любой бактерии. Хромосома 1 состоит в основном из генов, которые необходимы для роста, тогда как хромосома 2, по -видимому, является большой плазмидой, которая в эволюционной масштабе времени получила несколько переносимых элементов . [ 4 ] В геноме P. profundum существует большое количество открытых кадров считывания (ORF), которые являются уникальными для SS9 и не встречаются у других членов семейства Vibrionaceae .
Последовательность генома также подчеркнула полный путь Стикленда для ферментации аминокислот ; Это был первый раз, когда этот путь был идентифицирован в аэробной бактерии. В этой бактерии также присутствуют два полных путя F1F0 ATP -синтазы (по одному на каждой хромосоме): это может объяснить его способность производить АТФ при высоком и низком давлении.
За этой работой последовал еще одна статья в 2005 году Campanaro et al. который подробно описал работу микрочипа , сравнивая экспрессию генов при неоптимальных, оптимальных и супра-оптимальных температурах и давление для штаммов SS9, 3TCK и DSJ4. [ 4 ] Campanaro et al. показали, что в 3TCK -геноме имеется 544 ОРФ или отсутствует в геноме 3TCK и 562 дивергента ORF или отсутствует в хромосомах DSJ4 по сравнению с SS9. В этой статье также подчеркивалось, что у 3TCK отсутствует латеральная жгутиковая система, которая регулируется в SS9 при повышенном давлении, а также в отсутствии 3 областей, связанных с фагом из 3TCK и 4, связанных с фагами областей из DSJ4. [ 4 ] [ 7 ]
Транскрипционный ландшафт штамма DB110 дикого типа и мутанта ToxR TW30 были исследованы с помощью секвенирования следующего поколения . [ 8 ] ToxR-это трансмембранная ДНК-связывающая белок, впервые обнаруженный в Vibrio cholerae , где он регулирует значительное количество генов, участвующих в адаптации окружающей среды и вирулентности . У P. profundum на изобилие и активность этого белка влияют гидростатическое давление, и его роль связана с регуляцией генов в зависимости от давления. [ 9 ] Результаты, полученные из экспериментов RNA-seq , выявили сложную паттерн экспрессии с группой из 22 генов, имеющих профили экспрессии, сходные с OMPH, который является белком внешней мембраны, транскрибируемой в ответ на высокое гидростатическое давление. [ 10 ] Кроме того, РНК-seq позволила глубоко характеризовать транскрипционную ландшафт, который привел к идентификации 460 предполагаемых малых РНК генов и обнаружения 298 кодирующих белок генов, ранее неизвестных. Общегеном прогнозирование структуры оперона , участков начала транскрипции и завершения, выявило неожиданное большое количество генов (992) с большими 5'-UTR, достаточно длинными, чтобы содержать цис-регуляторные структуры РНК, что указывает на корреляцию между межгенной областью размер и длина UTR.
-
CSLM Изображение начальных этапов образования биопленки в Photobacterium profundum ss9 с использованием живых/мертвых пятен. Давление = температура 28 МПа = 15 градусов C BAR = 10 микрометра -
CSLM Photobacterium profundum ss9, экспрессирующий GFP. Бар = 10 микрометра
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный Vezzi, A., et al., Жизнь на глубине: Shigagacterllum Deep Genome -последовательность и анализ экспрессии. Science, 2005. 307 (5714): с. 1459-61.
- ^ Jump up to: а беременный Nogi, Y., N. Masui и C. Kato, Photobacterium profundum sp. Ноябрь, новый, умеренно барофильный бактерий, изолированные из глубоководного отложения. Экстремафилы, 1998. 2 (1): с. 1-7.
- ^ Делонг, EF, Адаптация глубоководной бактерии к абиссальной среде 1986.
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Campanaro, S, Vezzi, A, Vitulo, N, Laurro, FM, D'Angelo, M, Simonato, F, Cestaro, A, Malacrida, G, Bertoloni, G, Valle, G, Bartlett, Dh. и адаптация высокого давления в штаммах Photobacterium profundum. BMC Genomics, 2005. 6: с. 122
- ^ Jump up to: а беременный Allen, EE, D. Facciotti и DH Bartlett, мононенасыщенные, но не полиненасыщенные жирные кислоты, необходимы для роста глубоководных бактерий Photobacterium profundum SS9 при высоком давлении и низкой температуре. Appl Environ Microbiol, 1999. 65 (4): с. 1710-20.
- ^ Bartlett, DH и TJ Welch, экспрессия гена OMPH регулируется множественными сигналами окружающей среды в дополнение к высоким давлению в глубоководной бактерий-видах Photobacterium SS9. J Bacteriol, 1995. 177 (4): с. 1008-16.
- ^ Campanaro, S, Vezzi, A, Vitulo, N, Lauro, FM, D'Angelo, M, Simonato, F, Cestaro, A, Malacrida, G, Bertoloni, G, Valle, G, Bartlett, Dh. Элементы и адаптация высокого давления в штаммах Photobacterium profundum. BMC Genomics, 2005. 6: с. 122
- ^ Campanaro, S, Depascale, F, Telatin A, Schiavon R, Bartlett, DH, Valle, G. Трансбуляционный ландшафт глубоководного бактерии Photobacterium profundum как в мутантном штамме ToxR. BMC Genomics, 2012 13: p. 567. doi: 10.1186/1471-2164-13-5
- ^ Dirita, VJ, Mekalanos, JJ. Периплазматическое взаимодействие между двумя мембранными регуляторными белками, TOXR и TOXs приводит к трансдукции сигнала и активации транскрипции. Cell, 1991. 64 (1): с. 29–37.
- ^ Уэлч, TJ, Bartlett, DH, Идентификация регуляторного белка, необходимого для экспрессии генов, чувствительных к давлению, в глубоководной бактерий- Photobacterium видах SS9. Mol Microbiol, 1998. 27 (5): с. 977–985.