Хлорофлексус аурантиакус
| Хлорофлексус аурантиакус | |
|---|---|
Научная классификация  | |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Хлорофлексота |
| Сорт: | хлорофлексия |
| Заказ: | хлорофлексалес |
| Семья: | Хлорофлексовые |
| Род: | хлорофлексус |
| Разновидность: | С. аурантиакус |
| Биномиальное имя | |
| Хлорофлексус аурантиакус Пирсон и Кастенхольц, 1974 г. [1] | |
Chloroflexus aurantiacus — фотосинтетическая бактерия, выделенная из горячих источников, принадлежащая к зеленым несерным бактериям . Этот организм термофилен и может расти при температуре от 35 до 70 ° C (от 95 до 158 ° F). Chloroflexus aurantiacus может выжить в темноте, если кислород доступен . При выращивании в темноте Chloroflexus aurantiacus имеет темно-оранжевый цвет. При выращивании на солнечном свете становится темно-зеленым. Отдельные бактерии имеют тенденцию образовывать нитчатые колонии, заключенные в оболочки, известные как трихомы .
Физиология
[ редактировать ]Как род Chloroflexus spp. представляют собой нитчатые аноксигенные фототрофные (FAP) организмы, которые используют типа II фотосинтетические реакционные центры , содержащие бактериохлорофилл a, подобный пурпурным бактериям , и светособирающие хлоросомы, содержащие бактериохлорофилл c, зеленым серным бактериям Chlorobiota подобные . Как и другие представители этого типа ( ср. Chloroflexota ), этот вид окрашивается по грамотрицательным образцам , но имеет единственный липидный слой (монодерму). [2] но с тонким пептидогликаном , который компенсируется белком S-слоя .
Как следует из названия, эти аноксигенные фототрофы не производят кислород в качестве побочного продукта фотосинтеза, в отличие от оксигенных фототрофов, таких как цианобактерии , водоросли и высшие растения . В то время как оксигенные фототрофы используют воду в качестве донора электронов для фототрофии, Chloroflexus использует восстановленные соединения серы, такие как сероводород , тиосульфат или элементарная сера. Это противоречит их устаревшему названию « зеленые несерные бактерии» ; однако Chloroflexus spp. также может использовать водород (H 2 ) в качестве источника электронов.
Chloroflexus aurantiacus Считается, что в природе растет фотогетеротрофно , но он обладает способностью связывать неорганический углерод посредством фотоавтотрофного роста. Было продемонстрировано, что вместо использования цикла Кальвина-Бенсона-Башама, типичного для растений, Chloroflexus aurantiacus использует автотрофный путь, известный как путь 3-гидроксипропионата .
Полная цепь переноса электронов для Chloroflexus spp. еще не известно. В частности, Chloroflexus aurantiacus не было продемонстрировано, что цитохрома bc 1 имеет комплекс и может использовать различные белки для восстановления цитохрома c.
Эволюция фотосинтеза
[ редактировать ]Одной из основных причин интереса к Chloroflexus aurantiacus является изучение эволюции фотосинтеза. Будучи наземными млекопитающими, мы наиболее знакомы с фотосинтезирующими растениями, такими как деревья. Однако фотосинтезирующие эукариоты являются относительно недавним эволюционным развитием. Фотосинтез эукариотических организмов можно проследить до эндосимбиотических событий, в ходе которых нефотосинтезирующие эукариоты интернализовали фотосинтезирующие организмы. Хлоропласты от деревьев до сих пор сохраняют собственную ДНК в виде молекулярного остатка, что указывает на их происхождение фотосинтезирующих бактерий .
Гипотеза «раннего дыхания»
[ редактировать ]Как возник фотосинтез у бактерий? Ответ на этот вопрос осложняется тем, что существует несколько типов светособирающих систем захвата энергии. Chloroflexus aurantiacus представлял интерес в поисках происхождения так называемого II типа фотосинтетического реакционного центра . Одна из идей заключается в том, что бактерии с дыхательным транспортом электронов развили фотосинтез, соединив систему захвата энергии, собирающую свет, с уже существовавшей дыхательной цепью транспорта электронов. Таким образом, редкие организмы, такие как Chloroflexus aurantiacus , которые могут выжить, используя дыхание или фотосинтез, представляют интерес для продолжающихся попыток проследить эволюцию фотосинтеза.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Парте, АК «Хлорофлексус» . ЛПСН .
- ^ Сатклифф, IC (2010). «Взгляд на архитектуру оболочки бактериальных клеток на уровне типа». Тенденции в микробиологии . 18 (10): 464–470. дои : 10.1016/j.tim.2010.06.005 . ПМИД 20637628 .
- Пирсон Б.К., Кастенхольц Р.В. (1974). «Фототрофная скользящая нитчатая бактерия горячих источников, Chloroflexus aurantiacus , род и sp. nov». Арх. Микробиол . 100 (1): 5–24. дои : 10.1007/BF00446302 . ПМИД 4374148 .
- Оэльце Дж., Фуллер Р.К. (1 июля 1983 г.). «Температурная зависимость роста и мембраносвязанной активности энергетического метаболизма Chloroflexus aurantiacus » . Дж. Бактериол . 155 (1): 90–6. ПМК 217656 . ПМИД 6863222 .
- Спрэг С.Г., Штелин Л.А. , ДиБартоломейс М.Дж., Фуллер Р.К. (1 сентября 1981 г.). «Выделение и развитие хлоросом у зеленой бактерии Chloroflexus aurantiacus » . Дж. Бактериол . 147 (3): 1021–31. ПМК 216142 . ПМИД 7275928 .
- Сюн Дж., Бауэр CE (октябрь 2002 г.). «Происхождение цитохрома b реакционных центров фотосинтеза: эволюционная связь между дыханием и фотосинтезом». Дж. Мол. Биол . 322 (5): 1025–37. дои : 10.1016/S0022-2836(02)00822-7 . ПМИД 12367526 .
- Бинланд Т.Дж. (август 1990 г.). «Эволюционные взаимоотношения между фотосинтетическим реакционным центром «Q-типа»: проверка гипотез с использованием экономии». Дж. Теория. Биол . 145 (4): 535–45. дои : 10.1016/S0022-5193(05)80487-4 . ПМИД 2246901 .
- Кастресана Дж., Сарасте М. (ноябрь 1995 г.). «Эволюция энергетического метаболизма: гипотеза раннего дыхания». Тенденции биохимии. Наука . 20 (11): 443–8. дои : 10.1016/S0968-0004(00)89098-2 . ПМИД 8578586 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Бина, Дэвид; Гардиан, Зденко; Вача, Франтишек; Литвин, Радек (октябрь 2014 г.). «Супрамолекулярная организация фотосинтетических мембранных белков хлоросомосодержащей бактерии Chloroflexus aurantiacus ». Исследования фотосинтеза . 122 (1): 13–21. дои : 10.1007/s11120-014-0006-8 . ПМИД 24760483 .
- Гао, Синьлю; Маджумдер, Эрика Вундерлих; Кан, Ишэн; Юэ, Хай; Бланкеншип, Роберт Э. (15 июля 2013 г.). «Функциональный анализ и экспрессия моногемсодержащей субъединицы цитохрома с альтернативного комплекса III у Chloroflexus aurantiacus ». Архив биохимии и биофизики . 535 (2): 197–204. дои : 10.1016/j.abb.2013.04.002 . ПМИД 23587789 .