Хадесархея
| Хадесархея | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Домен: | |
| Королевство: | |
| Тип: | Хадесархеота МакГонигл и др. 2019 год
|
| Сорт: | Хадесархея Бейкер и др. 2016 год
|
| Заказ: | Hadesarchaeales
|
| Семья: | Хадесархеевые
|
| Роды | |
| |
| Синонимы | |
| |
Hadesarchaea , ранее называвшаяся Южноафриканской группой эвриархей , представляет собой класс термофильных микроорганизмов, которые были обнаружены в глубоких шахтах, горячих источниках, морских отложениях и других подземных средах. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
Номенклатура
[ редактировать ]Первоначально эти археи назывались Южноафриканской группой эвриархей разных золотых рудников (SAGMEG) по названию первоначального места их открытия. [ 6 ] [ 7 ] Название Hadesarchaea было предложено Бейкером и др. в 2016 году — отсылка к греческому богу подземного мира . [ 1 ]
Филогения
[ редактировать ]Раньше было известно, что Hadesarchaea (или SAGMEG) существует только благодаря их отличительному филогенетическому положению на древе жизни . В 2016 году ученые с помощью метагеномного секвенирования смогли собрать несколько почти полных геномов этих архей. [ 1 ] Было показано, что размер генома Hadesarchaea составляет примерно 1,5 пары мегабаз. [ 1 ] что примерно на 0,5 Мбит/с меньше, чем у большинства архей. [ 8 ] Эти археи не удалось успешно культивировать в лаборатории, но их метаболические свойства были установлены на основе геномных реконструкций. [ 1 ] Hadesarchaea, возможно, произошла от метаногенного предка на основании генетического сходства с другими метаногенными организмами. [ 9 ]
Таксономия
[ редактировать ]- « Hadarchaeota » Чувочина и др. 2019 ["Hadearchaeota" МакГонигл и др. 2019 ; «Стигия» Адам и др. 2017 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]
- " Персефонархея " корриг. Мвиричия и др. 2016 (МСБЛ-1)
- « Хадархея » Чувочина и др. 2019 ["Hadesarchaea" Baker et al. 2016 ] (САГМЕГ)
- « Hadarchaeales » Чувочина и др. 2019 год
- «Hadarchaeaceae» Чувочина и др. 2019 год
- « Кандидат Hadarchaeum » Чувочина и др. 2019 год
- « Ca. H. Yellowstonense» Чувочина и др. 2019 год
- « Кандидат Hadesarchaeum » Хуа и др. 2019 год
- « Ca.H.tengchongensis » Hua et al. 2019 год
- « Кандидат Methanourarchaeum » Hua et al. 2019 год
- « Ca. M. thermotelluricum» Hua et al. 2019 год
- « Кандидат Hadarchaeum » Чувочина и др. 2019 год
- «Hadarchaeaceae» Чувочина и др. 2019 год
- « Hadarchaeales » Чувочина и др. 2019 год
Среда обитания и обмен веществ
[ редактировать ]Эти микробы были впервые обнаружены на золотом руднике в Южной Африке на глубине примерно 3 км (2 мили). [ 6 ] где они могут жить без кислорода и света. [ 8 ] [ 14 ] [ 15 ] Позже они были также найдены в устье реки Уайт-Оук в Северной Каролине и в Йеллоустонского национального парка . нижнем бассейне Кулекса [ 16 ] В этих областях температура примерно 70 ° C (158 ° F) и очень щелочная среда . [ 16 ] Согласно исследованию филогенетических маркерных генов , Hadesarchaeota может присутствовать в почвах древних горнодобывающих районов в регионе Восточный Гарц, Германия. [ 17 ]
Микробы были обнаружены и в других морских средах. Некоторые из этих районов включают системы холодного просачивания в Южно-Китайском море . Было обнаружено, что Hadesarchaea является доминирующим членом архейного сообщества в этом районе. Эти холодные просачивания содержат отложения, содержащие газогидраты, в которых микробы играют важную роль в биогеохимическом круговороте . Считается, что Hadesarchaea участвует в реакции углекислого газа с водой в этой среде. [ 18 ] Hadesarchaea также были обнаружены в подводных средах обитания, расположенных в бассейне Гуаймас и на окраине Соноры вокруг Калифорнийского залива . [ 19 ]
Помимо присутствия в морских отложениях, шахтах и горячих источниках, Hadesarchaea была обнаружена в микробиоме кишечника некоторых видов рыб. Было обнаружено, что у пресноводной рыбы-фугу ( Tetraodon Cutcutia ), обитающей в Индии, Ассаме, Бихаре и Западной Бенгалии , в микробиоме кишечника присутствуют Hadesarchaea. Было обнаружено, что Hadesarchaea занимает второе место по численности в архейном сообществе пресноводных иглобрюхов. Было обнаружено, что это соответствует численности сообщества, обнаруженной в кишечнике хищного лосося и травоядного белого амура . Хотя обнаружено, что Hadesarchaea в этих средах встречается в такой высокой численности, до конца не известно, как они влияют на здоровье и трофический уровень этих рыб. [ 20 ]
Hadesarchaea уникальны среди известных архей тем, что они могут превращать окись углерода и воду в углекислый газ и кислород, производя водород в качестве побочного продукта. Судя по данным метагеномной сборки генома (MAG), Hadesarchaea обладает генами, связанными с путем фиксации углерода Вуда-Люнгдала , метаногенезом и метаболизмом алканов. [ 21 ] [ 22 ] Сообщалось также, что геномы гадезархей содержат гены, которые позволяют им метаболизировать сахара и аминокислоты при гетеротрофном образе жизни и осуществлять диссимиляционное восстановление нитритов до аммония. [ 1 ] [ 3 ] Первоначальные исследования показывают, что эти организмы также участвуют в важных геохимических процессах. [ 1 ]
Из-за относительно небольшого размера генома предполагается, что геномы Hadesarchaea подверглись оптимизации генома , возможно, в результате ограничения питательных веществ. [ 1 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Бейкер, Бретт Дж.; Пила, Джимми Х.; Линд, Андерс Э.; Лазар, Кассандра Сара; Хинрикс, Кай-Уве; Теске, Андреас П.; Эттема, Тейс Дж.Г. (16 февраля 2016 г.). «Геномный вывод о метаболизме космополитических подповерхностных архей, Hadesarchaea» . Природная микробиология . 1 (3): 16002. doi : 10.1038/nmicrobiol.2016.2 . ПМИД 27572167 .
- ^ Паркс, Р. Джон; Вебстер, Гордон; Крэгг, Барри А.; Уэйтман, Эндрю Дж.; Ньюберри, Кэрол Дж.; Фердельман, Тимоти Г.; Каллмейер, Йенс; Йоргенсен, Бо Б.; Айелло, Ивано В.; Фрай, Джон К. (июль 2007 г.). «Прокариоты, находящиеся глубоко под морским дном, стимулировались на границах раздела в течение геологического времени» (PDF) . Природа . 436 (7049): 390–394. дои : 10.1038/nature03796 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 16034418 . S2CID 4390333 .
- ^ Jump up to: а б Биддл, Дж. Ф.; Липп, Дж. С.; Левер, Массачусетс; Ллойд, КГ; Соренсен, КБ; Андерсон, Р.; Фредрикс, Х.Ф.; Элверт, М.; Келли, Ти Джей; Шраг, ДП; Согин, М.Л. (27 февраля 2006 г.). «Гетеротрофные археи доминируют в осадочных подземных экосистемах у берегов Перу» . Труды Национальной академии наук . 103 (10): 3846–3851. дои : 10.1073/pnas.0600035103 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 1533785 . ПМИД 16505362 .
- ^ Пуркамо, Лотта; Бомберг, Мали; Киетявяйнен, Риикка; Салавирта, Хейкки; Нюссонен, Мари; Нуппунен-Пупутти, Майя; Ахонен, Лассе; Кукконен, Ильмо; Итаваара, Мерья (30 мая 2016 г.). «Модель совместного присутствия микробов в трещиновых жидкостях глубоких докембрийских коренных пород» . Биогеонауки . 13 (10): 3091–3108. дои : 10.5194/bg-13-3091-2016 . hdl : 10023/10226 . ISSN 1726-4189 .
- ^ Бомберг, Мали; Нюссонен, Мари; Питканен, Петтери; Лехтинен, Энн; Итаваара, Мерья (2015). «Активные микробные сообщества обитают в интерфазе сульфат-метан в жидкости глубокого разрыва коренных пород в Олкилуото, Финляндия» . БиоМед Исследования Интернэшнл . 2015 : 979530. doi : 10.1155/2015/979530 . ISSN 2314-6133 . ПМЦ 4573625 . ПМИД 26425566 .
- ^ Jump up to: а б Эттема, Тайс (17 февраля 2016 г.). «Опубликована новая статья об Hadesarchaea!» . Эттема Лаборатория. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 25 февраля 2016 г.
- ^ Такай, К.; Мозер, ДП; ДеФлон, М.; Онстотт, Калифорния; Фредриксон, Дж. К. (1 декабря 2001 г.). «Археальное разнообразие в водах глубоких золотых рудников Южной Африки» . Прикладная и экологическая микробиология . 67 (12): 5750–5760. doi : 10.1128/aem.67.21.5750-5760.2001 . ISSN 0099-2240 . ПМЦ 93369 . ПМИД 11722932 .
- ^ Jump up to: а б «Hadesarchaea: новый архейный класс космополитических глубинных микробов» . Глубокая углеродная обсерватория. 18 февраля 2016. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 25 февраля 2016 г.
- ^ Эванс, Пол Н.; Бойд, Джоэл А.; Леу, Энди О.; Вудкрофт, Бен Дж.; Паркс, Донован Х.; Гугенгольц, Филип; Тайсон, Джин В. (апрель 2019 г.). «Развивающийся взгляд на метаболизм метана у архей». Обзоры природы Микробиология . 17 (4): 219–232. дои : 10.1038/s41579-018-0136-7 . ISSN 1740-1534 . ПМИД 30664670 . S2CID 58572324 .
- ^ «Выпуск GTDB 06-RS202» . База данных геномной таксономии .
- ^ "ar122_r202.sp_label" . База данных геномной таксономии .
- ^ «История таксонов» . База данных геномной таксономии .
- ^ Сэйерс; и др. «Адесархея» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 5 июня 2021 г.
- ^ «Ученые открывают новые микробы, которые процветают глубоко под землей» (Пресс-релиз). Уппсальский университет. 15 февраля 2016 г. . Проверено 25 февраля 2016 г.
- ^ «Микробы подземного мира шокируют учёных: Тайна Гадесархеи» . Индия сегодня . Нью-Дели. 17 февраля 2016. Архивировано из оригинала 24 февраля 2016 года . Проверено 25 февраля 2016 г.
- ^ Jump up to: а б Атертон, Мэтт (15 февраля 2016 г.). «Бог подземного мира микробов Хадесархея обнаружил живущих в токсичном газе глубоко под горячими источниками Йеллоустона» . ИБ Таймс . Проверено 25 февраля 2016 г.
- ^ Кёлер, Дж. Майкл; Калензее, Франциска; Цао, Цзялан; Гюнтер, П. Майк (9 июля 2019 г.). «Hadesarchaea и другие экстремофильные бактерии из древних горнодобывающих районов региона Восточный Гарц (Германия) предполагают экологическую долговременную память почвы» . С.Н. Прикладные науки . 1 (8): 839. doi : 10.1007/s42452-019-0874-9 . ISSN 2523-3971 .
- ^ Цуй, Хунпэн; Су, Синь; Чен, Фанг; Холланд, Мелани; Ян, Шэнсюн; Лян, Цзиньцян; Су, Пибо; Донг, Хайлян; Хоу, Вэйго (февраль 2019 г.). «Микробное разнообразие двух систем холодных сипов в газогидратоносных отложениях Южно-Китайского моря» . Морские экологические исследования . 144 : 230–239. дои : 10.1016/j.marenvres.2019.01.009 . ПМИД 30732863 . S2CID 73443709 .
- ^ Деб, Сушанта; Дас, Липика; Дас, Субрата К. (декабрь 2020 г.). «Состав и функциональная характеристика микробиома кишечника пресноводной рыбы-фугу (Tetraodon Cutcutia)» . Архив микробиологии . 202 (10): 2761–2770. дои : 10.1007/s00203-020-01997-7 . ISSN 0302-8933 . ПМИД 32737543 . S2CID 220888551 .
- ^ Рамирес, Густаво А.; Маккей, Люк Дж.; Филдс, Мэтью В.; Бакли, Эндрю; Мортера, Карлос; Хенсен, Кристиан; Равело, Ана Кристина; Теске, Андреас П. (сентябрь 2020 г.). «Осадочные археомы подводного дна бассейна Гуаймас отражают сложную экологическую историю» . iScience . 23 (9): 101459. doi : 10.1016/j.isci.2020.101459 . ПМЦ 7476861 . ПМИД 32861995 .
- ^ Хуа, Чжэн-Шуан; Ван, Ю-Лин; Эванс, Пол Н.; Цюй, Ян-Ни; Го, Киан Мау; Рао, Ян-Чжи; Ци, Ян-Лин; Ли, Юй-Сянь; Хуан, Минь-Цзюнь; Цзяо, Цзянь-Ю; Чен, Я-Тин (08 октября 2019 г.). «Понимание экологической роли и эволюции содержащих метилкоэнзим М-редуктазу архей горячих источников» . Природные коммуникации . 10 (1): 4574. doi : 10.1038/s41467-019-12574-y . ISSN 2041-1723 . ПМК 6783470 . ПМИД 31594929 .
- ^ Ван, Иньчжао; Вегенер, Гюнтер; Хоу, Цзялин; Ван, Фэнпин; Сяо, Сян (04 марта 2019 г.). «Расширение анаэробного метаболизма алканов в домене архей» (PDF) . Природная микробиология . 4 (4): 595–602. дои : 10.1038/s41564-019-0364-2 . ISSN 2058-5276 . ПМИД 30833728 . S2CID 71145257 .