Аквификота
| Аквификота | |
|---|---|
Научная классификация  | |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Аквификота Рейзенбах 2021 [1] |
| Сорт | |
| |
| Синонимы | |
| |
Тип Aquificota представляет собой разнообразную коллекцию бактерий, живущих в суровых условиях окружающей среды. [2] [3] Название Aquificota было дано этому типу на основе раннего рода, идентифицированного в этой группе, Aquifex («производитель воды»), который способен производить воду путем окисления водорода. [4] Их находили в источниках, бассейнах и океанах. Они являются автотрофами и являются основными фиксаторами углерода в окружающей среде. Эти бактерии представляют собой грамотрицательные , неспорообразующие палочки . [5] Это настоящие бактерии ( домен Бактерии ) в отличие от других обитателей экстремальных условий, архей .
Таксономия
[ редактировать ]В настоящее время Aquiificota насчитывает 15 родов и 42 достоверно опубликованных вида. [6] Тип состоит из трех классов, каждый из которых имеет свой порядок. [7] [8] Aquiificales состоит из семейств Aquificaceae и Hydrogenothermaceae , а Desulfurobacteriaceae — единственное семейство Desulfurobacteriales. Thermosulfidibacter takaii не отнесен к семейству внутри типа на основании его филогенетического отличия от обоих отрядов. [9] В настоящее время он классифицируется как представитель Aquiificales, но имеет большее физиологическое сходство с Desulfobacteriaceae.
Молекулярные признаки и филогенетическое положение
[ редактировать ]Сравнительные геномные исследования выявили несколько консервативных сигнатурных инделей (CSI), которые специфичны для всех видов, принадлежащих к типу Aquificota , и служат потенциальными молекулярными маркерами. [8] Порядок Aquiificales можно отличить от Desulfobacteriales по нескольким CSI в разных белках, специфичных для каждой группы. Дополнительные CSI были обнаружены на уровне семейства и могут использоваться для отделения Aquiificota и Hydrogenothermaceae от всех других бактерий. [8] Параллельно с наблюдаемым распределением CSI отряды внутри Aquiificota также физиологически отличаются друг от друга. Члены Desulfurobacteriales являются строгими анаэробами , которые окисляют исключительно водород для получения энергии, тогда как представители Aquiificales являются микроаэрофилами и способны окислять другие соединения (такие как сера или тиосульфат) в дополнение к водороду. [10] [11] [12]
Также было идентифицировано несколько CSI, специфичных для видов Aquiificota и обеспечивающих потенциальные молекулярные маркеры для этого типа. [2] была идентифицирована вставка из 51 аминокислоты Кроме того, в препротеиновой транслоказе SecA , которая присуща всем представителям Aquiificota , а также всем представителям отряда Thermotogales . [13] Филогенетические исследования показали, что присутствие одного и того же CSI внутри этих двух неродственных групп бактерий не связано с латеральным переносом генов , скорее CSI, скорее всего, развился независимо в этих двух группах термофилов из-за давления отбора . [13] Вставка из 51 аминокислоты расположена на поверхности SecA рядом с сайтом связывания АДФ/АТФ. Молекулярно-динамическое моделирование выявило сеть молекул воды, образующую промежуточное взаимодействие между остатками 51 ак. молекул CSI и ADP, которое служит для стабилизации водородных связей, образующихся между ADP/ATP и белком. Предполагается, что сеть водородных связей, образующаяся между молекулами воды, остатками CSI и АДФ/АТФ, помогает поддерживать связывание АТФ/АДФ с белком SecA при высоких температурах, что способствует общей термостабильности бактерий. [13]
В деревьях генов 16S рРНК виды Aquificota разветвляются вблизи типа Thermotogota (другого типа, включающего гипертермофильные организмы), близкого к точке архейно-бактериального ветвления. [14] [11] Однако близкое родство Aquificota с Thermotogota и глубокое разветвление Aquificota не подтверждаются некоторыми филогенетическими исследованиями, основанными на других последовательностях генов/белков. [15] [16] [17] [18] а также CSI в нескольких высококонсервативных универсальных белках 16S-23S-5S оперонах. [19] В отличие от очень высокого содержания G+C в их рРНК (т.е. более 62%), необходимого для стабильности их вторичных структур при высоких температурах роста, [20] Вывод о том, что Aquificota не представляют собой линию с глубокими ветвями, также независимо подтверждается CSI в ряде важных белков (а именно, Hsp70, Hsp60, RpoB, RpoB и AlaRS), которые подтверждают его расположение вблизи типа. Протеобактерии, особенно Campylobacterota . [19] Специфическое родство Aquificota с протеобактериями подтверждается двухаминокислотным CSI в белке неорганической пирофосфатазы , который уникально обнаружен у видов из этих двух типов. [19] Кавалье-Смит также предположил, что Aquiificota тесно связаны с протеобактериями. [21] В отличие от цитированных выше анализов, основанных на нескольких инделях или отдельных генах, анализ информационных генов, которые, по-видимому, реже переносятся в линию Aquifex , чем неинформационные гены, чаще всего помещают Aquiificales близко к Thermotogales. [22] Эти авторы объясняют часто наблюдаемое группирование Aquificota с Campylobacterota результатом частого горизонтального переноса генов из-за общих экологических ниш.
Наряду с Thermotogota, Aquiificota являются термофильными эубактериями. [3]
Филогения
[ редактировать ]Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN). [23] и Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) [24] [25]
| на основе 16S рРНК ДП _08_2023 [26] [27] [28] | 120 однокопийных маркерных белков на основе GTDB 08-RS214 [29] [30] [31] | ||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Орен А., генеральный менеджер Гаррити (2021 г.). «Действительная публикация названий сорока двух типов прокариот» . Int J Syst Evol Microbiol . 71 (10): 5056. doi : 10.1099/ijsem.0.005056 . ПМИД 34694987 . S2CID 239887308 .
- ^ Jump up to: а б Гриффитс Э., Гупта Р.С. (январь 2006 г.). «Молекулярные сигнатуры в белковых последовательностях, характерных для типа Aquificae» . Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 56 (Часть 1): 99–107. дои : 10.1099/ijs.0.63927-0 . ПМИД 16403873 .
- ^ Jump up to: а б Хориике Т., Мията Д., Хамада К. и др. (январь 2009 г.). «Филогенетическое конструирование 17 типов бактерий новым методом и тщательно отобранными ортологами» . Джин . 429 (1–2): 59–64. дои : 10.1016/j.gene.2008.10.006 . ПМК 2648810 . ПМИД 19000750 .
- ^ Хубер Р., Вильхарм Т., Хубер Д., Тринконе А., Бурггаф С., Кениг Х., Рейнхард Р., Рокингер И., Фрике Х., Стеттер К. (1992). «Aquifexpyrophilus gen. nov. sp. nov. представляет собой новую группу морских гипертермофильных водородокисляющих бактерий». Сист. Прил. Микробиол . 15 (3): 340–351. дои : 10.1016/S0723-2020(11)80206-7 .
- ^ Л'Харидон, Рейзенбах А.Л., Тиндалл Б.Дж., Шёнхейт П., Банта А., Джонсен У., Шуман П., Гамбакорта А., Стакебрандт Э., Жантон С. (декабрь 2006 г.). «Desulfurobacterium atlanticum sp. nov., Desulfurobacterium pacificum sp. nov. и Thermovibrio guaymasensis sp. nov., три термофильных члена семейства Desulfurobacteriaceae nov., глубоко разветвленной линии внутри бактерий» . Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 56 (Часть 12): 2843–2852 гг. дои : 10.1099/ijs.0.63994-0 . ПМИД 17158986 .
- ^ Ж. П. Эзеби. «Аквифика» . Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN). Архивировано из оригинала 13 июня 2011 г. Проверено 9 сентября 2016 г.
- ^ Орен А., генеральный менеджер Гаррити (2015). «Список новых имен и новых комбинаций, ранее эффективно, но недействительно опубликованный» . Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 65 (7): 2017–2025. дои : 10.1099/ijs.0.000317 . ПМЦ 5817221 . ПМИД 28891789 .
- ^ Jump up to: а б с Гупта Р.С., Лали Р. (сентябрь 2013 г.). «Молекулярные признаки типа Aquificae и его различных клад: Предложение о разделении типа Aquificae на измененный порядок Aquiificales, содержащий семейства Aquificaceae и Hydrogenothermaceae, и новый порядок Desulfurobacteriales ord. nov. , содержащий семейство Desulfurobacteriaceae». Антони ван Левенгук . 104 (3): 349–368. дои : 10.1007/s10482-013-9957-6 . ПМИД 23812969 . S2CID 559778 .
- ^ Нунура Т., Оида Х., Миядзаки М., Судзуки Ю. (март 2008 г.). «Thermosulfidibacter takaii gen. nov., sp. nov., термофильный, окисляющий водород и восстанавливающий серу хемолитоавтотроф, выделенный из глубоководного гидротермального поля в Южной Окинавской впадине» . Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 58 (Часть 3): 659–665. дои : 10.1099/ijs.0.65349-0 . ПМИД 18319474 .
- ^ Гуираль М., Прунетти Л., Ауссиньярг С., Чаккафава А., Инфосси П., Ильберт М., Ложу Э., Джудичи-Ортикони М.Т. (2012). «Гипертермофильная бактерия Aquifex aeolicus». Гипертермофильная бактерия Aquifex aeolicus: от дыхательных путей до чрезвычайно устойчивых ферментов и биотехнологических применений . Достижения микробной физиологии. Том. 61. С. 125–194. дои : 10.1016/B978-0-12-394423-8.00004-4 . ISBN 9780123944238 . ПМИД 23046953 .
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помогите ) - ^ Jump up to: а б Рейзенбах, А.-Л. (2001) Тип BII. Термотоги phy. ноябрь В: Руководство Берджи по систематической бактериологии, стр. 369–387. Эдс Д. Р. Бун, Р. В. Кастенхольц. Шпрингер-Верлаг: Берлин.
- ^ Гупта, Р.С. (2014) Тип Aquificae. Прокариоты 417-445. Шпрингер Берлин Гейдельберг.
- ^ Jump up to: а б с Хадка, Биджендра; Персо, Диллон; Гупта, Рэдхи С. (29 декабря 2019 г.). «Новая особенность последовательности белка транслоказы SecA, уникальной для термофильных бактерий: биоинформатический анализ для изучения их потенциальной роли» . Микроорганизмы . 8 (1): 59. doi : 10.3390/microorganisms8010059 . ISSN 2076-2607 . ПМК 7023208 . ПМИД 31905784 .
- ^ Хубер Р. и Ханниг М. (2006) Термотогалес. Прокариоты 7: 899-922.
- ^ Кленк, Х.П., Мейер, Т.Д., Дурович, П. и другие (1999) РНК-полимераза Aquifexyrophilus : Значение для эволюции бактериального оперона rpoBC и чрезвычайно термофильных бактерий. Дж Мол Эвол 48: 528-541.
- ^ Гупта, Р.С. (2000)Филогения протеобактерий: отношения с другими типами эубактерий и эукариотами. FEMS Microbiol Ред. 24: 367-402.
- ^ Чиккарелли, Ф.Д., Доркс, Т., фон Меринг, К., Криви, С.Дж., Снел, Б. и Борк, П. (2006) К автоматической реконструкции древа жизни с высокой степенью разрешения. Наука 311: 1283–1287.
- ^ Ди Джулио, М. (2003) Универсальный предок был термофилом или гипертермофилом: тесты и дополнительные доказательства. J Theor Biol 221: 425-436.
- ^ Jump up to: а б с Гриффитс, Э. и Гупта, Р.С. (2004) Сигнатурные последовательности в различных белках свидетельствуют о поздней дивергенции отряда Aquiificales. Международный микробиол 7: 41-52.
- ^ Мейер, Т.Е. и Бансал, А.К. (2005) Стабилизация против гипертермической денатурации за счет увеличения содержания CG может объяснить несоответствие между анализом всего генома и анализом 16S рРНК. Биохимия 44: 11458-11465.
- ^ Каталог организмов: выдержать жару
- ^ Буссау Б., Геген Л., Гуи М. Учет горизонтального переноса генов объясняет противоречивые гипотезы относительно положения Aquiificales в филогении бактерий. БМК Эвол Биол. 3 октября 2008 г.; 8: 272. дои : 10.1186/1471-2148-8-272 .
- ^ Ж. П. Эзеби. «Акификота» . Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) . Проверено 9 сентября 2022 г.
- ^ Сэйерс; и др. «Аквифика» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 9 сентября 2022 г.
- ^ Людвиг, В.; Эзеби, Дж. и Уитмен В.Б. (2008). «Таксономические очерки Берджи: Том 4 - Проект таксономического очерка Bacteroidetes, Planctomycetes, Chlamydiae, Spirochaetes, Fibrobacteres, Fusobacteria, Acidobacteria, Verrucomicrobia, Dictyoglomi и Gemmatimonadetes» (PDF) . Руководство Берджи : 15. Архивировано из оригинала (PDF) 24 апреля 2009 г. Проверено 27 июня 2011 г.
- ^ «ЛТП» . Проверено 20 ноября 2023 г.
- ^ «Дерево LTP_all в формате Ньюика» . Проверено 20 ноября 2023 г.
- ^ «Примечания к выпуску LTP_08_2023» (PDF) . Проверено 20 ноября 2023 г.
- ^ «Выпуск GTDB 08-RS214» . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ "bac120_r214.sp_label" . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ «История таксонов» . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.