Jump to content

сульфуримонас

сульфуримонас
Научная классификация
Домен:
Тип:
Сорт:
Заказ:
Семья:
Род:
сульфуримонас

Инагаки и др. 2003 г. [ 1 ]
Типовой вид
Sulfurimonas автотрофика
Инагаки и др. 2003 г.
Разновидность

Посмотреть текст

Sulfurimonas род бактерий класса Campylobacterota , известный способностью восстанавливать нитраты, окислять серу и водород и содержать гидрогеназы группы IV. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] Этот род состоит из четырех видов: Sulfurimonas autorophica , Sulfurimonas denitrificans , Sulfurimonas gotlandica и Sulfurimonas paralvinellae . Название рода происходит от « сера» латинского слова и греческого слова «монас» , что вместе означает «стержень, окисляющий серу». [ 5 ] Размер бактерий варьируется примерно от 1,5-2,5 мкм в длину и 0,5-1,0 мкм в ширину. [ 6 ] [ 7 ] [ 4 ] Представители рода Sulfurimonas встречаются в самых разных средах, включая глубокие морские жерла, морские отложения и наземные среды обитания. [ 3 ] Их способность выживать в экстремальных условиях объясняется наличием нескольких копий одного фермента. [ нужны дальнейшие объяснения ] . [ 3 ] Филогенетический анализ показывает, что представители рода Sulfurimonas обладают ограниченной способностью к расселению, и на его видообразование повлияла географическая изоляция, а не гидротермальный состав. [ нужна ссылка ] . Глубоководные океанские течения влияют на распространение видов Sulfurimonas , влияя на их видообразование . [ 8 ] Как показано в отчете MLSA [ нужны дальнейшие объяснения ] Из глубоководных гидротермальных источников Campylobacterota , Sulfurimonas глубоководных гидротермальных источников обладают более высокой способностью к распространению по сравнению с термофилами , что указывает на аллопатрическое видообразование. [ нужна проверка ] . [ 8 ]

Характеристики

[ редактировать ]
Таблица 1. Видовые характеристики четырех видов рода Sulfurimonas
Разновидность Размер Морфология [ 9 ] Движение Температурная зависимость [ 6 ] Условия обитания Оптимальные условия Время удвоения при оптимальных условиях (часы)
Sulfurimonas автотрофика 1,5-2,5 х 0,5-1,0 мкм [ 5 ] Стержень Один полярный жгутик [ 5 ] Мезофильный Температура: 10–40 °С. [ 5 ] pH: 5 - 9 [ 5 ] Температура: 23–26 °С. [ 9 ] РН= 6,5 [ 6 ] 1.4 [ 9 ]
Sulfurimonas denitrificans Переменная длина с шириной ~0,3 мкм [ 6 ] Короткий стержень или спирилла Н/Д Мезофильный Температура: 10-30°С; [ 9 ] pH: 7 [ 10 ] Температура: 22 °С [ 9 ] РН=7 [ 6 ] 12 [ 9 ]
Сульфуримонас Готландика 0,66±0,083×62,1±0,54 мкм [ 11 ] Изогнутый стержень или спириллоподобный Один полярный жгутик или два жгутика на противоположных полюсах. [ 11 ] Психротолерантный Температура: 4 – 20 °C [ 6 ] pH: 6,7–8,0 [ 6 ] Температура: 15 °С [ 6 ] 13 [ 6 ]
Sulfurimonas paralvinellae 1,50–2,50 мкм × 0,6–0,8 мкм [ 9 ] Стержень движущийся жгутик

Длина 1,5–2,5 мкм, ширина 0,6–0,8 мкм. [ 9 ]

Мезофильный Температура: 4-35 °С [ 9 ] рН: 5,4-8,6 Температура: 30 °С [ 9 ] рН=6,1 [ 6 ] 13-16 [ 9 ]

История признания

[ редактировать ]

«Ауто» и «трофикос» происходят от греческих слов , где «ауто» означает «сам», а «трофикос» относится к уходу, уходу или кормлению, что указывает на его автотрофность. [ 4 ] Численность и распределение подгрупп внутри Campylobacterota и рода Sulfurimonas были обнаружены в толще воды с использованием ряда методов, включая клонирование 16S рРНК, катализируемое осаждение репортера и флуоресцентную гибридизацию in situ (CARD-FISH), а также количественные измерения ПЦР. [ 12 ] Пробы воды отбирались на разных глубинах, и концентрации питательных веществ, кислорода и серы измерялись сразу после отбора проб. В образце измеряли скорость фиксации углерода , экстрагировали ДНК и специфические последовательности амплифицировали с помощью ПЦР. [ 12 ]

Часть « денитрификанты» в названии Sulfurimonas denitrificans (S. denitrificans ) относится к ее способности восстанавливать нитраты в газообразный диазот, процесс, известный как денитрификация . В 2006 году Sulfurimonas denitrificans был последним видом, отнесенным к роду Sulfurimonas , поскольку в 2000 году его ошибочно отнесли к роду Thiomicrospira . [ 13 ]

Исследования Sulfurimonas gotlandica (S. gotlandica ) в основном проводились в Балтийском море с использованием трансмиссионной электронной микроскопии и флуоресцентной микроскопии с фосфорновольфрамовой кислотой и окрашиванием DAPI в качестве форм визуализации. [ 6 ] [ 14 ] [ 13 ]

Sulfurimonas paralvinellae впервые была получена из гнезда глубоководных многощетинковых червей , в частности из семейства Alvinellidae . Представители рода Paralvinellae были обнаружены в сульфидном кургане глубоководного гидротермального источника на Северном поле Ихэя в Среднеокинавском прогибе. [ 9 ] Первоначально штамм был отделен от гнезда методом разведения до уничтожения. Штамм получил название GO25 T и имел физиологические и филогенетические характеристики, напоминающие Sulfurimonas autotropica. Позднее было установлено, что этот вид отличается от Sulfurimonas autotropica ярко выраженным энергетическим обменом . [ 3 ] [ 9 ]

Филогения

[ редактировать ]

Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN). [ 15 ] и Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) [ 16 ]

на основе 16S рРНК ДП _08_2023 [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] 120 однокопийных маркерных белков на основе GTDB 08-RS214 [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]
сульфуримонас

С. Готландика

С. Индика

С. paralvinellae

С. литотрофика

С. Марина Ван и др. 2022 год

С. автотрофика

S. aquatica Kojima et al. 2023 год

С. денитрификанты

С. кратерис

Святой Сямэненсис

сульфуримонас

« Ca.S.baltica » Henkel et al. 2021 год

« Ca. S. marisnigri» Henkel et al. 2019 г. от Henkel et al. 2021 год

S. denitrificans (Тиммер-тен Хоор, 1975) Takai et al., 2006.

S. crateris Ратникова и др. 2020 год

S. xiamenensis Wang et al. 2020 год

S.lithotropica Wang et al. 2020 год

S. gotlandica Labrenz et al. 2013 год

« S. hongkongensis » Cai et al. 2014 год

« Ca.S.ponti » Ван Влит и др. 2021 год

S. indica Hu et al. 2021 год

S. paralvinellae Takai et al. 2006 г.

S. autotropica Inagaki et al. 2003 г.

« S. Hydrogeniphila » Wang et al. 2021 год

« С. осадок » Wang et al. 2021 год

Метаболизм

[ редактировать ]

Как правило, бактерии имеют множество путей метаболизма , и в случае представителей рода Sulfurimonas они подразделяются на таксоны. [ 23 ] Представители рода Sulfurimonas живут в самых разных средах и играют жизненно важную роль в хемоавтотрофных процессах, в зависимости от окружающей среды. [ 3 ] Было показано, что изоляты четырех видов этого рода растут с использованием самых разных акцепторов и доноров электронов, что позволяет представителям рода Sulfurimonas расти в самых разных средах. [ 3 ] Таким образом, успех Sulfurimonas spp. приписывают его способности быть хемолитотрофом, его гибкому метаболизму меняющихся акцепторов/доноров электронов и источников неорганического углерода, его толерантности к кислороду и его способности меняться в зависимости от окружающей среды. [ 3 ] [ 24 ] четыре типа энергетического метаболизма В разных средах наблюдаются ; включая обмен серы, водорода, азота и углерода. [ 13 ]

Метаболизм серы

[ редактировать ]

является сероокисляющей Sulfurimonas эпсилонпротеобактерией. Исследования показали, что spp . используйте для роста широкий спектр доноров электронов, включая сульфид, серу, тиосульфат и сульфит. [ 3 ] Однако, как показано ниже, не все виды могут использовать каждый из упомянутых доноров электронов ( табл. 2 ). Серооксигеназоредуктаза (SOR) катализирует серу , образуя сульфит , тиосульфат и сульфид . [ 25 ] Гены SOR обнаружены у S. gotlandica и S. autotropica, но отсутствуют у S. denitrificans . [ 13 ] Предполагается, что S. denitrificans потеряли гены SOR из-за среды обитания с низким содержанием сульфидов в голландском Вадденском море . [ 13 ]

Sulfurimonas paralvinellae способна использовать для метаболизма как молекулярный водород , так и восстановленную серу , что делает ее второй глубоководной кампилобактерией, обнаружившей это. [ 9 ] Sulfurimonas paralvinellae также способна использовать дрожжевой экстракт в качестве источника серы. [ 3 ] Молекулярный водород обеспечивает более высокую скорость роста, и Sulfurimonas paralvinellae предпочитает ему свободную восстановленную серу, даже если последняя присутствует в окружающей среде в избытке. Возможно, это можно объяснить меньшим количеством молекулярного водорода, необходимого для поддержания роста бактериальной клетки, по сравнению с восстановленной серой. [ 9 ]

Таблица 2. Список доноров электронов видов Sulfurimonas . [ 3 ]

Sulfurimonas autorophica Sulfurimonas denitrificans Сульфуримонас Готландика Sulfurimonas paralvinellae
Сульфид Х
сера
Тиосульфат
Сульфит Х Х Х
Водород Х

За исключением S. paralvinellae, все виды Sulfurimonas могут использовать сульфид в качестве донора электронов, окисляя сульфид до сульфата. [ 3 ] Используемый путь окисления сульфида называется сульфид:хинонредуктазой (SQR) и кодируется генами, участвующими в пути, ответственном за катализацию окисления сульфида. [ 3 ] [ 26 ] Во всех королевствах известно шесть типов белков SQR. [ 3 ]

Большинство изолятов эпсиолонпротеобактерий имеют SQR, классифицированные как тип II, IV и VI, никогда не имеют типа I и иногда имеют типы III и V. [ 3 ] Sulfurimonas — единственный известный род Campylobacterota , имеющий SQR III и V типов. [ 3 ] Тип III встречается только у S. denitrificans и S. gotlandica . [ 3 ] SQR типа IV высококонсервативен и обнаружен у всех четырех видов Sulfurimonas , поэтому считается наиболее важным SQR для выживания клеток в роде Sulfurimonas . [ 3 ] Согласно исследованию, посвященному гетерологичной экспрессии SQR гомологов у S.denitrificans, он имеет три функциональных SQR; Тип II, III и IV. [ 26 ] Другое исследование также показало, что SQR типа VI не было у S. denitrificans , но было у трех других видов. [ 13 ] Исследователи обнаружили, что SQR типа VI, функционирующий в средах с высоким содержанием сульфидов , [ 13 ] и предположил, что S. 'denitrificans не требует SQR типа VI, поскольку представители этого вида имеют низкую вероятность встречи со свободным сульфидом. [ 13 ] С другой стороны, S. автотрофный — единственный из четырех видов, который содержит SQR типа V и был связан с организмами, живущими в кислых шахтах. [ 5 ]

Точная роль функциональных SQR остается неизвестной. [ 26 ] Однако в целом SQR имеют решающее значение для окисления сульфидов, ассимиляции и передачи сигналов, выработки энергии и устойчивости к тяжелым металлам. [ 26 ] Таким образом, представители рода Sulfurimonas вносят значительный вклад в глобальный цикл серы, поскольку все представители этого вида окисляют серу до сульфата. [ 5 ]

Водородный обмен

[ редактировать ]

кроме одного, Все виды Sulfurimonas, могут использовать водород в качестве источника энергии для роста. [ 13 ] Представители S. autotropica — единственные виды Sulfurimonas . не использовать водород, и было показано, что он растет с водородом в аэробных и анаэробных условиях. [ 6 ] Напротив, водород иногда используется в качестве донора электронов бактериями, принадлежащими к S. denitrificans , S. gotlandica и S. paralvinellae , вместо соединений на основе серы. [ 27 ] [ 6 ]

Бактерии рода Sulfurimonas катализируют водородный обмен, используя [NiFe]-гидрогеназу. Реакция . [ 28 ] Существует множество различных [NiFe]-гидрогеназ, которые подразделяются на разные группы (группы от I до IV) и обнаружены у всех четырех видов Sulfurimonas . [ 13 ] Поскольку S. autotropica содержит гидрогеназы, исследование пришло к выводу, что в определенных условиях окружающей среды он может потреблять водород. [ 5 ]

Другое исследование показывает, что S. denitrificans растет более эффективно с водородом , чем с тиосульфатом . [ 13 ] Три вида Sulfurimonas активного поглощения водорода экспрессируют гидрогеназу и могут расти на водороде. [ 13 ] Место обитания бактерий (например, морская вода, отложения или гидротермальные источники) будет влиять на уровень кислорода в окружающей среде и, следовательно, на тип метаболизма. [ 13 ] что они используют.

Азотистый обмен

[ редактировать ]

Насколько нам известно, азотистый обмен происходит у всех представителей видов Sulfurimonas, кроме S. autotropica. [ 13 ] . Показано, что S. autotropica не может расти в концентрации нитрата натрия 5 мМ в лабораторных условиях. [ 4 ] Денитрификация Sulfurimonas spp . играет решающую роль в круговороте азота. [ 13 ] нитратов Обмен у S. denitrificans составляет 20 мМ за период от трех (с тиосульфатом и водородом) до шести дней (тиосульфат и без водорода). [ 13 ] Обмен нитратов у двух других видов — S. gotlandica и S. paralvinellae — совершенно различен. [ 13 ] S. gotlandica использовала только 1 мМ нитрат в течение 9 дней (с тиосульфатом), а S. paralvinellae использовала 10 мМ нитрата в течение 4 дней (с водородом и серой). [ 7 ] [ 9 ] Кроме того, S. gotlandica и S. denitrificans могут использовать нитрит вместо нитрата в качестве акцептора электронов. [ 13 ] Список акцепторов электронов, которые могут использовать виды Sulfurimonas , приведен в таблице 3 .

Таблица 3. Список акцепторов электронов видов Sulfurimonas . [ 13 ]

Sulfurimonas autorophica Sulfurimonas denitrificans Сульфуримонас Готландика Sulfurimonas paralvinellae
Нитрат Х
Нитрит Х Х
Кислород

Для катализа реакции азотистого обмена все виды Sulfurimonas имеют периплазматическую каталитическую субъединицу нитратредуктазы (Nap) (NapA). Эти эпсиолонпротеобактериальные NapA обладают высоким сродством к нитратам и могут представлять собой адаптацию представителей этого рода к низким концентрациям нитратов в окружающей среде в глубоководных жерлах.

Изоляты S. gotlandica и S. denitrificans хорошо адаптированы к изменяющимся концентрациям кислорода и сероводорода в окружающей среде, поскольку они могут использовать нитрат , нитрит или кислород в качестве акцепторов электронов. Их способность использовать нитраты или нитриты в качестве акцептора электронов вместо кислорода расширяет их экологическую нишу за пределы бескислородных зон на гораздо более глубокие области в толще воды.

Видообразование

[ редактировать ]

Виды, составляющие род Sulfurimonas, различаются по четким физиологическим и генотипическим различиям. [ 6 ] Многие изоляты были частично или полностью секвенированы. Например, геном изолята S. autotropica имеет примерно 2 153 198 пар оснований. [ 5 ]

Представители этого рода бактерий обитают в сульфидных водах, пелагических окислительно-восстановительных зонах и глубоководных жерлах, где много серосодержащих соединений. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] Виды рода Sulfurimonas используют множество белков, которые катализируют определенные соединения, обнаруженные в этих областях, что еще раз подчеркивает сходство и различия в их ДНК-геномах. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 6 ] [ 8 ]

Сходство последовательностей генов 16S рРНК у Sulfurimonas gotlandica, Sulfurimonas paralvinellae, Sulfurimonas autotropica и Sulfurimonas dentrificans превышает 90%. [ 6 ] с S. gotlandica имеет сходство с другими видами от 93,7 до 94,2%. [ 6 ] Аналогичным образом, S. paralvinellae и S. autotropica (штамм OK10) имеют сходство последовательностей генов 16S рРНК на 96,3%. [ 5 ] [ 9 ] в то время как S. dentrificans и S. autotropica (OK10) имеют сходство последовательностей на 93,5%. [ 5 ]

Содержание G + C в геномах некоторых видов схоже. S. gotlandica содержит ДНК с содержанием G + C 33,6 мол% (A + T, 66,4 мол%), [ 6 ] в то время как S. paralvinellae имеет 37,6 мол% содержания ДНК G + C (63,4 моль % A + T). [ 9 ]

Филогенетический анализ показал, что Sulfurimonas проявляет ограниченную способность к распространению, поскольку на видообразование больше влияет географическое положение, чем гидротермальный состав. [ 8 ] могут влиять глубоководные течения Кроме того, на видообразование . [ 8 ]

В следующей таблице обобщена информация, представленная выше:

Таблица 4: Содержание ДНК и сходство генов 16s рРНК между Sulfurimonas

ДНК Содержание G + C (моль %) Содержание ДНК А + Т (моль%) Сходство генов 16s рРНК (%)
Sulfurimonas автотрофика Н/Д Н/Д Сходство с S. paralvinellae 96,3%.

Сходство с S. gotlandica 93,7-94,2%.

Сходство 93,5% с S. dentrificans.

сульфуримонас

зубочистители

Н/Д Н/Д Сходство 93,5% с S. autrotropica (ОК10) .

Сходство с S. gotlandica 93,7-94,2%.

Сульфуримонас Готландика 33,6 мол% 66,4 мол% Сходство со ВСЕМИ видами 93,7 - 94,2%.
Sulfurimonas paralvinellae 37,6 мол% 63,4 мол% Сходство 96,3% с S. autrotropica (ОК10) .

Сходство с S. gotlandica 93,7-94,2%.

среда обитания

[ редактировать ]

Sulfurimonas обычно встречаются в (сульфидогенных) средах обитания, таких как морские отложения, глубоководные гидротермальные жерла, пелагические редоксклинали и нефтяные месторождения. [ 29 ] Среда обитания, в которой они встречаются, отражается на их генном содержании; у некоторых членов меньше генов, в то время как у других больше генов, связанных со средой, в которой они встречаются. [ 3 ] Некоторые из этих генов позволяют использовать различные доноры и акцепторы электронов, что позволяет им обитать в различных средах. [ 3 ] В глубоководных гидротермальных источниках окисление сульфидов является наиболее важным источником химической энергии для видов Sulfurimonas. [ 9 ] По совпадению, высокие концентрации сероводорода в глубоководных жерлах образуются в результате высокотемпературного взаимодействия морской воды и горных пород. [ 9 ] Примечательно, что микроорганизмы, живущие в глубоком темном океане, окисляют соединения серы с целью хемолитоавтотрофии ; этот процесс опосредован микробами. [ 9 ] Например, сульфидхинонредуктазы (SQR), обнаруженные во всех изолятах Sulfurimonas spp. способствует окислению серо- и тиосульфатсодержащих соединений. [ 4 ] [ 3 ] [ 26 ] Кроме того, гидрогеназы и другие ферменты позволяют этому конкретному роду колонизировать «разнородные» среды. [ 3 ] Из-за зависимости от серосодержащих соединений в глубоководных районах это может создать конкуренцию между видами.

Бактериальные маты встречаются на глубине около 100 м рядом с активными гидротермальными жерлами. [ 11 ] Филогенетический анализ показал, что эти бактериальные маты состояли из бактерий рода Sulfurimonas . [ 11 ] Подобные бактериальные маты обычно встречаются на подводных горах, образованных подводными вулканами, а также в результате интенсивного вулканизма в гидротермальных жерлах. [ 29 ] Гидротермальная вентиляция способствует росту бактериальных матов, в которых встречается Sulfurimonas , например, на подводных горах Камаэуаканалоа , Аксиал , Вайлулуу и Суйо , а также на Марианских дугах и дугах Кермадек. [ 29 ]

Биотические взаимодействия

[ редактировать ]

Хищничество

[ редактировать ]

Sulfurimonas (подгруппа GD17) доминирует в хемотрофной денитрификации в пелагических редоксклиналях Балтийского моря . [ 14 ] [ 13 ] [ 6 ] Используя такие методы, как анализ хищников и культуру бактериальных поправок, было обнаружено, что популяция Sulfurimonas (подгруппа GD17) имела время удвоения от 1 до 1,5 дней, что намного больше, чем их среднее время удвоения в оптимальных условиях, показанных в Таблице 1. . [ 30 ] Однако выпас может поглотить популяцию в течение одного дня. [ 30 ] были обнаружены пять активных травоядных , которые обычно встречаются у редоксклиновых инфузорий (Oligohymenophorea, Prostomatea) и групп морских жгутиконосцев С помощью RNA-SIP (MAST-4, Chrysophyta, Cercozoa) . [ 30 ] холодного просачивания В экосистеме крабы-литодиды ( Paralomis sp .), питающиеся фильтрами, питаются тиотропными бактериальными матами, состоящими из множества различных типов бактерий . [ 30 ]

Было обнаружено, что в отсутствие других возможных предикторов бактерии, принадлежащие к роду Sulfurimonas , растут в унимодальных отношениях, что позволяет предположить увеличение бактериального разнообразия и продуктивности. Это означает, что без предикторов эти бактерии могут дифференцироваться и расти в геометрической прогрессии. [ 30 ]

Sulfurimonas — род, который обычно наблюдается в симбиозе с другими организмами, в основном с морскими кольчатыми червями. Sulfurimonas paralvinellae связана с глубоководными колониями полихет , расположенными вблизи гидротермальных источников. Гнезда этих червей покрыты восстановленными частицами серы, образующимися в результате сочетания микробиологических и химических процессов. Эти частицы серы служат легкодоступным источником энергии для бактерий, принадлежащих к роду Sulfurimonas . [ 9 ]

Биотурбация мохоногими червями в условиях мелководья в условиях отсутствия кислорода усиливает метаболизм бактерий филотипа Epsilonproteobacterium , который имеет более чем 95% сходство с Sulfurimonas denitrificans. Деятельность мохоносцев, такая как рытье нор и перистальтическая перекачка, приводит к тому, что кислород и углекислый газ, растворенные в воде, попадают в осадок. Этот обогащенный слой опускается вниз и смешивается с нижележащими осадками. Кислород, взятый из воды, проникает в этот анаэробный слой и создает сульфат, который может быть использован бактериями для метаболизма . Сульфид из воды также может обезвреживаться мозаиками либо за счет разветвленной дыхательной цепи, либо за счет окислительно-восстановительной регуляции окисления сульфида. Конечным продуктом этих реакций является тиосульфат, который становится еще одним источником энергии для хемоавтотрофных бактерий, колонизирующих осадок. [ 31 ]

Соревнование

[ редактировать ]

Бактерии, принадлежащие к роду Sulfurimonas, конкурируют с другими сульфатокисляющими бактериями (SOB) за пищевые ресурсы и интенсивно изучаются из-за их важности в нефтяной промышленности. [ 32 ] [ 31 ] Сообщества SOB представляют собой физиологически разнообразные представители, такие как роды Sulfurimonas , Chlorobia и Chloroflexi . [ 32 ] Все эти роды встречаются в нефтяных резервуарах, а Sulfurimonas присутствуют в высоких количествах. [ 31 ] [ 32 ] Представители этого рода заняли примерно 26% водоемов, все из которых различаются температурой и относительным соотношением других SOB, что является еще одним показателем того, что этот род способен к росту в широком диапазоне температур. [ 3 ] [ 14 ] [ 31 ] [ 32 ] Несмотря на это, Sulfurimonas конкурируют с Thioclava , Sulfuricurvum и Thiohalomonas, которые коррелируют с 15,4%, 12,0% и 17,0% соответственно. [ 32 ] Большинство бактерий, присутствующих в этих резервуарах, представляют собой некультивируемые бактерии, глубоко не изученные. [ 31 ] [ 32 ] Бактерии указанных родов получают энергию за счет окисления восстановленных сернистых соединений (т.е. сульфидов и тиосульфатов), что позволяет предположить прямую конкуренцию между ними за серосодержащие соединения. [ 3 ] [ 4 ] [ 6 ]

Пищевая цепь/Сеть

[ редактировать ]
Рис. 7. Упрощенная Sulfurimonas. пищевая сеть/цепь

Известно, что представители бактериального рода Sulfurimonas влияют на относительную численность видов вокруг них. [ 33 ] В случае штамма GD1 S. gotlandica было продемонстрировано, что популяции гетеротрофных нанофлагеллят (HNF) уменьшались, в то время как численность инфузорий и динофлагеллят оставалась относительно постоянной в условиях, богатых кислородом / сероводородом. [ 33 ] Напротив, в субоксических условиях наблюдалась противоположная тенденция: HNF и инфузорий численность увеличивалась, тогда как динофлагелляты оставались постоянными. [ 33 ] Эти изменения были объяснены как присутствием кислорода/сероводорода в окружающей среде, так и потенциальным хищничеством HNF со стороны S. gotlandica . [ 33 ]

В другом исследовании было обнаружено, что в условиях редоксклина обитают пять активных травоядных, а именно редоксклиновые инфузории, группы морских жгутиковых и некоторые виды экосистем холодного просачивания. [ 30 ] [ 34 ] Фактически, эти организмы способны уничтожить всю популяцию Sulfurimonas в этом конкретном районе за день. [ 30 ]

Экологическая значимость

[ редактировать ]

Для роста виды Sulfurimonas потребляют как восстановленные виды серы, так и окисленные виды азота. Таким образом, представители Sulfurimonas напрямую влияют на биогеохимический круговорот этих элементов в средах, где они существуют и численно многочисленны. Например, по данным подсчета клеток CARD-FISH, Sulfurimonas gotlandica может составлять до 25% микробного сообщества в редоксклине Балтийского моря. [ 35 ] и виды Sulfurimonas . составили значительное количество чтений Campylobacterota в исследовании микробного разнообразия в глубоководных диффузных источниках потока с использованием амплифицированных последовательностей 16S.

Дальнейшие исследования

[ редактировать ]

Sulfurimonas hongkongensis — недавно обнаруженный вид рода Sulfurimonas. Его нашли в Гонконге, недалеко от прибрежных отложений у подходного канала Кай Так, соединяющего гавань Виктория. Он производит энергию в бескислородных условиях. Его донором электронов является тиосульфат, сульфид или водород, а акцептором электронов — нитрат. Его морфология палочковидная, растет при 15–35 °C (оптимально при 30 °C), pH 6,5–8,5 (оптимально при 7,0–7,5) и 10–60 г/л. −1 NaCl (оптимально 30 г/л −1 ) . Его геном на 34,9% состоит из GC, 2290 генов, кодирующих белки, и 42 генов РНК (3 гена рРНК). Основными клеточными жирными кислотами были C14:0 (4,8%), C16:0 (32,8%), 2-OH C16:0 (9,5%), C16:1 (14,6%), C18:0 (16,9%) и С18:1 (19,2%). Состав этих жирных кислот аналогичен составам, обнаруженным в изолятах Sulfurimonas paralvinellae' и Sulfurimonas autotropica', но имеется уникальная жирная кислота, представленная 2-OH C16:0, которая определила, что этот вид отличается от других представителей Род Sulfurimonas.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Инагаки, Ф.; Такай, К.; Кобаяши, Х.; Нилсон, К.Х.; Хорикоши, К. (2003). «Sulfurimonas autotropica gen. nov., sp. nov., новая сероокисляющая ε-протеобактерия, выделенная из гидротермальных отложений Среднеокинавского желоба». Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 53 (6): 1801–1805. дои : 10.1099/ijs.0.02682-0 . ПМИД   14657107 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с Кардман, Зена (2014). «Активные прокариотические сообщества вдоль термически и геохимически изменчивого трансекта в гидротермальных отложениях бассейна Гуаймас». Издательство диссертаций ProQuest . ПроКвест   1612445722 .
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и Хан, Ючен; Пернер, Мирьям (1 января 2015 г.). «Всемирно распространенный род Sulfurimonas: универсальный энергетический метаболизм и адаптация к окислительно-восстановительным процессам» . Границы микробиологии . 6 : 989. дои : 10.3389/fmicb.2015.00989 . ПМЦ   4584964 . ПМИД   26441918 .
  4. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Инагаки, Фумио; Такай, Кен; Кобаяши, Хидеки; Нилсон, Кеннет Х.; Хорикоши, Коки (1 января 2003 г.). «Sulfurimonas autotropica gen. nov., sp. nov., новая сероокисляющая ε-протеобактерия, выделенная из гидротермальных отложений Среднеокинавского желоба». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 53 (6): 1801–1805. дои : 10.1099/ijs.0.02682-0 . ПМИД   14657107 .
  5. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Сикорский, Йоханнес; Мунк, Кристина; Лапидус, Алла; Нгачу Джао, Оливье Дуплекс; Лукас, Сьюзен; Главина Дель Рио, Тихана; Нолан, Мэтт; Тайс, Хоуп; Хан, Клифф (27 октября 2010 г.). «Полная последовательность генома штамма типа Sulfurimonas autotropica (OK10T)» . Стандарты в геномных науках . 3 (2): 194–202. дои : 10.4056/sigs.1173118 . ISSN   1944-3277 . ПМК   3035374 . ПМИД   21304749 .
  6. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т Лабренц, Матиас; Гроте, Яна; Маммич, Керстин; Бошкер, Хенрикус Т.С.; Лауэ, Майкл; Йост, Гюнтер; Глаубиц, Сабина; Юргенс, Клаус (01 января 2013 г.). «Sulfurimonas gotlandica sp. nov., хемоавтотрофная и психротолерантная эпсилонпротеобактерия, выделенная из пелагического редоксклина, и исправленное описание рода Sulfurimonas» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 63 (11): 4141–4148. дои : 10.1099/ijs.0.048827-0 . ПМЦ   3836495 . ПМИД   23749282 .
  7. ^ Перейти обратно: а б Маммич, Керстин; Йост, Гюнтер; Юргенс, Клаус (01 февраля 2014 г.). «Влияние концентрации растворенного неорганического углерода и pH на рост хемолитоавтотрофной эпсилонпротеобактерии Sulfurimonas gotlandica GD1T» . МикробиологияОткрыть . 3 (1): 80–88. дои : 10.1002/mbo3.153 . ISSN   2045-8827 . ПМЦ   3937731 . ПМИД   24376054 .
  8. ^ Перейти обратно: а б с д и Мино, Саяка; Накагава, Сатоши; Макита, Хироко; Токи, Томохиро; Миядзаки, Дзюнъити; Зиверт, Стефан М; Польц, Мартин Ф; Инагаки, Фумио; Годфрой, Энн (2017). «Эндемичность космополитных мезофильных хемолитоавтотрофов Sulfurimonas в глубоководных гидротермальных источниках» . Журнал ISME . 11 (4): 909–919. Бибкод : 2017ISMEJ..11..909M . дои : 10.1038/ismej.2016.178 . ПМК   5364360 . ПМИД   28045457 .
  9. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v Такай, Кен; Сузуки, Масаэ; Накагава, Сатоши; Миядзаки, Масаюки; Сузуки, Йохей; Инагаки, Фумио; Хорикоши, Коки (1 января 2006 г.). «Sulfurimonas paralvinellae sp. nov., новый мезофильный, окисляющий водород и серу хемолитоавтотроф среди Epsilonproteobacteria, выделенный из гнезда полихет глубоководных гидротермальных источников, реклассификация Thiomicrospira denitrificans в Sulfurimonas denitrificans comb. nov. и исправленное описание рода Сульфуримонас» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 56 (8): 1725–1733. дои : 10.1099/ijs.0.64255-0 . ПМИД   16901999 .
  10. ^ ЯННАШ, ХОЛЬГЕР В; ВИРСЕН, КАРЛ О.; НЕЛЬСОН, ДУГЛАС К.; РОБЕРТСОН, ЛЕСЛИ А. (1985). «Thiomicrospira crunogena sp. nov., бесцветная сероокисляющая бактерия из глубоководных гидротермальных источников» . Международный журнал систематической бактериологии . 35 (4): 422–424. дои : 10.1099/00207713-35-4-422 .
  11. ^ Перейти обратно: а б с д Филлипс, Бреннан; Данбабин, Мэтью; Хеннинг, Брэд; Хауэлл, Кори; ДеЧиччио, Алекс; Флиндерс, Эштон; Келли, Кэтрин; Скотт, Джаррод; Альберт, Саймон (2016). «Изучение «Акульего канана»: биогеохимические наблюдения за подводным вулканом Кавачи (Соломоновы острова)» . Океанография . 29 (4): 160–169. дои : 10.5670/oceanog.2016.85 .
  12. ^ Перейти обратно: а б Гроте, Яна; Лабренц, Матиас; Пфайффер, Биргит; Йост, Гюнтер; Юргенс, Клаус (01 ноября 2007 г.). «Количественное распределение Epsilonproteobacteria и подгруппы Sulfurimonas в пелагических редоксклиналях центральной части Балтийского моря» . Прикладная и экологическая микробиология . 73 (22): 7155–7161. Бибкод : 2007ApEnM..73.7155G . дои : 10.1128/АЕМ.00466-07 . ISSN   0099-2240 . ПМК   2168200 . ПМИД   17921285 .
  13. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т Хан, Ючен; Пернер, Мирьям (2014). «Роль водорода в метаболизме Sulfurimonas denitrificans» . ПЛОС ОДИН . 9 (8): е106218. Бибкод : 2014PLoSO...9j6218H . дои : 10.1371/journal.pone.0106218 . ПМЦ   4149538 . ПМИД   25170905 .
  14. ^ Перейти обратно: а б с Гроте, Яна; Шотт, Томас; Брукнер, Кристиан Г.; Глекнер, Фрэнк Оливер; Йост, Гюнтер; Тилинг, Ханно; Лабренц, Матиас; Юргенс, Клаус (10 января 2012 г.). «Геном и физиология модельной эпсилонпротеобактерии, ответственной за детоксикацию сульфидов в морских зонах с истощением кислорода» . Труды Национальной академии наук . 109 (2): 506–510. Бибкод : 2012PNAS..109..506G . дои : 10.1073/pnas.1111262109 . ISSN   0027-8424 . ПМЦ   3258601 . ПМИД   22203982 .
  15. ^ АС Парте; и др. «Сульфуримонас» . Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) . Проверено 9 сентября 2023 г.
  16. ^ Сэйерс; и др. «Сульфуримонас» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 9 сентября 2023 г.
  17. ^ «ЛТП» . Проверено 20 ноября 2023 г.
  18. ^ «Дерево LTP_all в формате Ньюика» . Проверено 20 ноября 2023 г.
  19. ^ «Примечания к выпуску LTP_08_2023» (PDF) . Проверено 20 ноября 2023 г.
  20. ^ «Выпуск GTDB 08-RS214» . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
  21. ^ "bac120_r214.sp_label" . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
  22. ^ «История таксонов» . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
  23. ^ Сюй, Цзяньпин (01 июня 2006 г.). «ПРИГЛАШЕННЫЙ ОБЗОР: Микробная экология в эпоху геномики и метагеномики: концепции, инструменты и последние достижения» . Молекулярная экология . 15 (7): 1713–1731. Бибкод : 2006MolEc..15.1713X . дои : 10.1111/j.1365-294X.2006.02882.x . ISSN   1365-294X . ПМИД   16689892 . S2CID   16374800 .
  24. ^ Кэмпбелл, Барбара Дж.; Энгель, Аннетт Саммерс ; Портер, Меган Л.; Такай, Кен (1 июня 2006 г.). «Универсальные эпсилон-протеобактерии: ключевые игроки в сульфидной среде обитания». Обзоры природы. Микробиология . 4 (6): 458–468. дои : 10.1038/nrmicro1414 . ISSN   1740-1526 . ПМИД   16652138 . S2CID   10479314 .
  25. ^ Янош, Клаудия (2015). «Серная оксигеназа-редуктаза (Sor) в умеренно термоацидофильных выщелачивающих бактериях: исследования на Sulfobacillus thermosulfidooxydans и Acidithiobacillus Caldus» . Микроорганизмы . 3 (4): 707–724. дои : 10.3390/микроорганизмы3040707 . ПМК   5023260 . ПМИД   27682113 .
  26. ^ Перейти обратно: а б с д и Хан, Ючен; Пернер, Мирьям (2016). «Потребление сульфида у Sulfurimonas denitrificans и гетерологичная экспрессия его трех гомологов SQR» . Американское общество микробиологии . 198 (8): 1260–1267. дои : 10.1128/JB.01021-15 . ПМЦ   4859588 . ПМИД   26833414 .
  27. ^ Геверц, Д.; Теланг, Эй Джей; Вордоу, Г.; Дженнеман, GE (1 июня 2000 г.). «Выделение и характеристика штаммов CVO и FWKO B, двух новых нитратредуцирующих и сульфидокисляющих бактерий, выделенных из нефтяных месторождений» . Прикладная и экологическая микробиология . 66 (6): 2491–2501. Бибкод : 2000ApEnM..66.2491G . дои : 10.1128/aem.66.6.2491-2501.2000 . ISSN   0099-2240 . ПМЦ   110567 . ПМИД   10831429 .
  28. ^ Винье, Полетт М.; Биллоуд, Бернар (1 октября 2007 г.). «Происхождение, классификация и биологическая функция гидрогеназ: обзор». Химические обзоры . 107 (10): 4206–4272. дои : 10.1021/cr050196r . ISSN   0009-2665 . ПМИД   17927159 .
  29. ^ Перейти обратно: а б с Эмерсон, Дэвид; Мойер, Крейг Л. (2010). Микробиология подводных гор . Роквилл, США: Океанография. п. 151.
  30. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Андерсон, Рут; Вилезич, Клаудия; Глаубиц, Сабина; Лабренц, Матиас; Юргенс, Клаус (01 мая 2013 г.). «Влияние выпаса протистов на ключевую группу бактерий для биогеохимического круговорота на границах пелагических кислородных и бескислородных зон Балтийского моря». Экологическая микробиология . 15 (5): 1580–1594. Бибкод : 2013EnvMi..15.1580A . дои : 10.1111/1462-2920.12078 . ISSN   1462-2920 . ПМИД   23368413 .
  31. ^ Перейти обратно: а б с д и Гош, Риддхиман; Плотина, Бомба (01 ноября 2009 г.). «Биохимия и молекулярная биология литотрофного окисления серы таксономически и экологически разнообразными бактериями и архей» . Обзоры микробиологии FEMS . 33 (6): 999–1043. дои : 10.1111/j.1574-6976.2009.00187.x . ISSN   1574-6976 . ПМИД   19645821 .
  32. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Тянь, Хуэймэй; Гао, Пейке; Чен, Чжаохуэй; Ли, Яншу; Ли, Ян; Ван, Янсен; Чжоу, Цзефан; Ли, Гоцян; Ма, Тинг (2 февраля 2017 г.). «Состав и численность сульфатредуцирующих и сераокисляющих микроорганизмов в обводненных нефтяных резервуарах с различной температурой в Китае» . Границы микробиологии . 8 : 143. дои : 10.3389/fmicb.2017.00143 . ISSN   1664-302X . ПМЦ   5288354 . ПМИД   28210252 .
  33. ^ Перейти обратно: а б с д «Изменения в ходе экспериментов по исключению хищников с... - Рисунок 3 из 6» . Исследовательские ворота . Проверено 23 марта 2017 г.
  34. ^ Ниманн, Хельге; Линке, Питер; Книттел, Катрин; Макферсон, Энрике; Боэций, Антье; Брюкманн, Уорнер; Ларвик, Гауте; Вальманн, Клаус; Шахт, Ульрика (07 октября 2013 г.). «Поток метана и углерода в бентосную пищевую сеть на холодных просачиваниях - пример из зоны субдукции Коста-Рики» . ПЛОС ОДИН . 8 (10): е74894. Бибкод : 2013PLoSO...874894N . дои : 10.1371/journal.pone.0074894 . ISSN   1932-6203 . ПМК   3792092 . ПМИД   24116017 .
  35. ^ Гроте, Дж.; и др. (2012). «Геном и физиология модельной эпсилонпротеобактерии, ответственной за детоксикацию сульфидов в морских зонах с истощением кислорода» . ПНАС . 109 (2): 506–510. Бибкод : 2012PNAS..109..506G . дои : 10.1073/pnas.1111262109 . ПМЦ   3258601 . ПМИД   22203982 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: a573132d51a4fb0af9196ea7cb7b8148__1720295280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/a5/48/a573132d51a4fb0af9196ea7cb7b8148.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Sulfurimonas - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)