Mariprofundus ferrooxydans
| Mariprofundus ferrooxydans | |
|---|---|
| |
| Научная классификация | |
| Домен: | |
| Филум: | |
| Сорт: | |
| Заказ: | Mariprofundales Hördt et al . 2020 [ 1 ]
|
| Семья: | Mariprofundaceae Hördt et al . 2020 [ 1 ]
|
| Род: | Марипрофунд Emerson et al . 2010 год [ 2 ]
|
| Разновидность: | М. Ферруаксиданс
|
| Биномиальное название | |
| Mariprofundus ferrooxydans Emerson et al . 2010 год [ 2 ]
| |
| Синонимы [ 3 ] | |
| |
Mariprofundus ferrooxydans -это нейтрофильная , хемолитотрофная , грамотрицательная бактерия , которая может расти путем окисления железа до железа железа. [ 2 ] Это один из немногих членов класса Zetaproteobacteria в Phylum pseudomonadota . Обычно он обнаруживается в богатых железах глубоких моря, особенно в гидротермальных вентиляционных отверстиях . [ 4 ] M. ferrooxydans Характерно производит стеблы сплошных оксигидроксидов железа, которые образуются в железные коврики. [ 2 ] Гены, которые были предложены для катализатора окисления Fe (II) у M. ferrooxydans, аналогичны тем, которые участвуют в известных окислительно -восстановительных путях металлов, и, таким образом, он служит хорошим кандидатом для модели, окислительного организма. [ 4 ]
Открытие
[ редактировать ]
Бактерия была выделена из богатых железоми микробными матами , связанными с гидротермальными вентиляционными отверстиями в подводном вулкане, Камаэхуаканалоа Seamout (ранее Lōʻihi), недалеко от Гавайев , и имеет только 85,3% 16S сходностью с ближайшим культивированным видом Methylophaga Marina . Он имеет время удвоения при 23 ° C 12 часов и криво -морфологию (около 0,5 × 2–5 мкм). [ 2 ]
Этимология
[ редактировать ]Несмотря на то, что его действительно опубликовали, [ 3 ] Этимология общего эпитета грамматически неверна, является объединением латинской нейтральной кобыли (море) с латинским мужским прилагательным ( глубоким), предназначенным для обозначения глубоководного организма (нейтрация ) Profundus Profundus . [ 3 ] Конкретным эпитетом являются Ferrum (латинское существительное), железо и оксю (греческое прилагательное), кислота или кислый, а также в комбинированных словах, указывающих на кислород. (NL v. Oxydare , чтобы сделать кислоту, окислять; nl. Прил. Феррооксиданы , окисление железа.) [ 3 ]
Физиология
[ редактировать ]М. Ферруаксиданс живет в микрооксических условиях и использует Fe (II) в качестве донора электронов и окисляет его до Fe (III) в качестве основного пути получения энергии, используя кислород в качестве акцептора электронов и CO 2 в качестве источника углерода. [ 4 ] [ 5 ] Это хемолитотроф, который требует морских солей и не было показано, что он гетеротрофически расти. [ 2 ] Биотическое окисление железа в конкуренции с абиотическим окислением железа, поэтому M. ferrooxydans процветает в средах с высокими концентрациями Fe (II), но низкими концентрациями кислорода, где биотическое окисление железа способно конкурировать с абиотическим окислением. [ 2 ] Наличие высоких концентраций Fe (II) в окружающей среде имеет решающее значение, поскольку окисление железа является низким процессом, уполномоченным энергией, а высокое количество железа должно быть окислено, чтобы получить достаточное количество энергии. [ 6 ] Предлагаемая модель окисления железа у M. ferrooxydans включает окисление Fe (II) внешней мембраной оксидазой железа, направляя электрон через электронную транспортную цепь, состоящую из цитохромов; Кислород используется в качестве акцептора терминального электрона, а затем обратный перенос электронов используется для изготовления NADH. [ 4 ]
Образ жизни
[ редактировать ]Клетки M. ferrrooxydans представляют собой грамотрицательные изогнутые стержни, которые проходят через две стадии жизни: у них есть стадия свободногожигания, где они подвижны, и вторая стадия, где они окисляют железо и образуют твердые оксиды железа. [ 4 ] Фиброзные скрученные стебли оксигидроксида железа, экструдированные M. ferrooxydans, обнаружены в железных матах и, как предсказывают, состоят из органической матрицы, которая позволяет структуре оксида железа в способах характеристики M. ferrooxydans . [ 4 ] [ 2 ] Этот организм также является подвижным и хемотаксическим, который позволяет ему двигаться к соответствующим концентрациям кислорода даже в гетерогенной и быстро меняющейся среде гидротермальных вентиляционных отверстий; Организм может быстро обнаружить и реагировать на изменение концентрации кислорода, чтобы обеспечить аэротаксис в соответствии с соответствующими уровнями кислорода. [ 4 ] Подвижность позволяет M. ferrooxydans оставаться в микрооксических условиях, несмотря на количество смешивания, происходящего в окружающей среде, и оставаться там, где он может выдержать абиотическое окисление железа, чтобы получить достаточное количество энергии, чтобы выжить. [ 4 ]
Геном
[ редактировать ]M. ferrooxydans способен фиксировать CO 2 с использованием генов Rubisco, кодируемых в его геноме; Он имеет несколько разных генов Rubisco, что предполагает, что организм адаптировался для фиксации CO 2 в более широком спектре концентраций кислорода и углекислого газа. [ 4 ] Этот организм никогда не наблюдался гетеротрофически, но его геном кодирует для системы сахарной фосфотрансферазы, обычно используемой в качестве перевозчика углеводов, который специфичен для фруктозы и маннозы. [ 4 ] Транспорт углеводов, таким образом, кодируется в его геноме, но неизвестно, можно ли их использовать в качестве источника углерода или они используются для формирования матрицы углеводных каркасов из скрученных стеблей, образованных организмом. [ 4 ]
Роль в коррозии
[ редактировать ]М. Ферруаксиданс , наряду с другими феобами, участвовали в коррозии Q235 Steel; Они способны сформировать биопленку на поверхности стали и вызывать ямы на поверхности стали. [ 5 ] Основными продуктами стальной коррозии Q235, вызванной M. ferrooxydans, являются оксиды железа, такие как Feooh и Fe 2 O 3 , и этот организм также вызывает подкисление окружающей среды вокруг места прикрепления, что позволяет размыться. [ 5 ]
Смотрите также
[ редактировать ]- Pseudomonadota Phyologgeny для получения дополнительной информации о размещении
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный Hördt, Антон; Лопес, Марина Гарсия; Meier-Kolthoff, Jan P.; Шлеунинг, Марсель; Вейнхольд, Лиза-Мария; Тиндалл, Брайан Дж.; Гронова, Сабина; Kyrpides, Nikos C.; Войке, Танджа; Гекер, Маркус (7 апреля 2020 года). «Анализ 1000+ геномов деформации типа существенно улучшает таксономическую классификацию альфапротеобактерий» . Границы в микробиологии . 11 : 468. doi : 10.3389/fmicb.2020.00468 . PMC 7179689 . PMID 32373076 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час Эмерсон, Д.; Ренц, JA; Лилберн, Тг; Дэвис, ре; Олдрич, Х.; Чан, C.; Moyer, CL (2007). Рейсенбах, Анна-Луиза (ред.). «Новая линия протеобактерий, участвующая в формировании морских сообществ, окисляющих Fe-окислящих, микробных матов» . Plos один . 2 (8): E667. Bibcode : 2007ploso ... 2..667e . doi : 10.1371/journal.pone.0000667 . PMC 1930151 . PMID 17668050 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Mariprofundus в LPSN ; Парте, Эйдан С.; Сард Карбасс, Хоаким; Meier-Kolthoff, Jan P.; Реймер, Лоренц С.; Гёкер, Маркус (1 ноября 2020 г.). «Список прокариотических имен с стоянием в номенклатуре (LPSN) перемещается в DSMZ» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 70 (11): 5607–5612. doi : 10.1099/ijsem.0.004332 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж k Singer E, Emerson D, Webb EA, Barco RA, Kuenen JG, Nelson WC, et al. (2011-09-23). « Mariprofundus ferrooxydans Pv-1 Первый геном морского окисления Fe (II), окисляющий Zetaproteobacterium» . Plos один . 6 (9): E25386. Bibcode : 2011ploso ... 625386S . doi : 10.1371/journal.pone.0025386 . PMC 3179512 . PMID 21966516 .
- ^ Jump up to: а беременный в Chen S, Deng H, Liu G, Zhang D (2019). «Коррозия Q235 углеродистой стали в морской воде, содержащей Mariprofundus ferrooxydans и Thalassospira sp» . Границы в микробиологии . 10 : 936. DOI : 10.3389/fmicb.2019.00936 . PMC 6517491 . PMID 31134004 .
- ^ Кейм, Каролина Н. (2011-03-21). «Мышьяк в биогенных железных минералах из загрязненной среды» . Журнал геомикробиологии . 28 (3): 242–251. doi : 10.1080/01490451.2010.493571 . ISSN 0149-0451 . S2CID 97696077 .