Бацилла безопасная
| Бацилла безопасная | |
|---|---|
Научная классификация  | |
| Домен: | Бактерии |
| Тип: | Бациллота |
| Сорт: | Бациллы |
| Заказ: | Бациллы |
| Семья: | Бацилловые |
| Род: | Бацилла |
| Разновидность: | Б. безопасный |
| Биномиальное имя | |
| Бацилла безопасная Сатоми и др. 2006 г. [1] | |
Bacillus Safensis — грамположительная спорообразующая палочковидная бактерия , первоначально выделенная с космического корабля во Флориде и Калифорнии . [2] B. Safensis мог быть доставлен на планету Марс на космических кораблях Opportunity и Spirit в 2004 году. [2] Существует несколько известных штаммов этой бактерии, все они принадлежат к Bacillota типу бактерий . [2] Эта бактерия также принадлежит к большому и широко распространенному роду Bacillus . B. Safensis является аэробным хемогетеротрофом и обладает высокой устойчивостью к соли. [3] и УФ-излучение . B. Safensis влияет на рост растений, поскольку является мощным производителем растительных гормонов , а также действует как ризобактерии , стимулирующие рост растений , усиливая рост растений после колонизации корней. [3] Штамм B.safensis JPL-MERTA-8-2 (на данный момент) является единственным бактериальным штаммом, который, как показано, растет заметно быстрее в условиях микрогравитации, чем на поверхности Земли. [4]
Открытие и важность
[ редактировать ]Тринадцать штаммов новой бактерии Bacillus Safensis были впервые выделены с поверхностей космических кораблей и сборочных цехов в Космическом центре Кеннеди во Флориде, а также в Лаборатории реактивного движения в Калифорнии. Бактерия получила свое название от Центра сборки космических кораблей Лаборатории реактивного движения (SAF). [2] Исследователи использовали обычные методы взятия мазков для обнаружения и сбора бактерий в чистых помещениях Лаборатории реактивного движения, где собирались космические корабли. [2] Бактерия была случайно завезена на Марс во время космических полетов из-за загрязнения чистых помещений. Загрязнение чистых помещений во время космических путешествий является предметом озабоченности планетарной защиты , поскольку оно может поставить под угрозу микробные эксперименты и дать ложноположительные результаты о других микробных формах жизни на других планетах. [5]
В.В. Котари и его коллеги из Университета Саураштры в Гуджарате , Индия , впервые выделили еще один штамм, B.safensis VK. Штамм VK был собран из Cuminum cyminum , растения тмина, произрастающего в пустынной местности Гуджарата, Индия. В частности, бактерии были собраны из ризосферы растения тмина. [3]
Рам С. Сингх и его коллеги обнаружили один из штаммов, AS-08, в образцах почвы корневых клубней спаржи в ботаническом саду Пенджабского университета в Индии. Было обнаружено, что B.safensis AS-08 обладает инулазной активностью, которая используется для производства фруктоолигосахаридов и кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы . Фруктоолигосахариды используются в качестве искусственных подсластителей и содержатся во многих коммерческих пищевых продуктах. Кукурузный сироп также содержится во многих обработанных пищевых продуктах. [6]
Давендер Кумар и его коллеги из Университета Курукшетра в Индии выделили штамм DVL-43 из образцов почвы. Было обнаружено, что этот штамм обладает липазой , которая является важным ферментом для переваривания жиров. Липазы представляют собой класс химических веществ, которые широко распространены в природе среди растений, животных и микроорганизмов и широко используются в промышленности для производства продуктов питания, бумажной продукции, моющих средств и биодизельного топлива. [7]
П. Равикумар из Государственного колледжа искусств Университета Бхаратиар в Индии выделил штамм PR-2 из образцов почвы, начиненной взрывчаткой. Этот штамм был идентифицирован по последовательности 16S рДНК методом дидезокси-секвенирования по Сэнгеру и депонирован в GenBank в Мэриленде, США. Он имеет инвентарный номер KP261381 с 885 парами оснований линейной ДНК и количеством оснований 175 a 295 c 199 g 216 t . [8]
Физические характеристики и обмен веществ
[ редактировать ]Bacillus Safensis — грамположительная спорообразующая палочковидная бактерия. B. Safensis также является аэробным хемогетеротрофом. Размер клеток колеблется от 0,5 до 0,7 мкм в диаметре и 1,0–1,2 мкм в длину. [2] Этот вид подвижен и использует полярные жгутики для передвижения . Клетки считаются мезофильными , поскольку они могут расти при температуре 10–50 °C (50–122 °F). [2] B. Safensis FO-036b имеет оптимальный температурный диапазон 30–37 ° C (86–99 ° F) и не может расти при 4 или 55 ° C (39 или 131 ° F). [2] B. Safensis FO-036b предпочитает 0–10% соли и pH 5,6. Было также обнаружено, что этот штамм производит споры, устойчивые к перекиси водорода и УФ-излучению. [9]
Штамм VK B.safensis является солеустойчивым микроорганизмом и может расти за пределами диапазона 0–10% соли от обычных видов микробов. [3] Этот штамм может расти в 14% растворе NaCl с pH от 4 до 8. [3] Штамм ВК также содержит гены , кодирующие фермент 1-аминоциклопропан-1-карбоксилатдезаминазу . [3] Этот фермент способен генерировать 2-оксобутаноат и аммиак ( NH 3 ) путем расщепления предшественника растительного гормона этилен -1-аминоциклопропан-1-карбоксилата . [3] Это позволяет растению переносить соли, тяжелые металлы и полиароматические углеводороды . [3] Благодаря этим свойствам B. Safensis VK является мощным продуцентом растительных гормонов.
Геномика
[ редактировать ]В геноме штамма Bacillus Safensis FO-036b содержание GC составляет 41,0-41,4 мол.%. [2]
B.safensis VK получали Геномную ДНК из культуры питательного бульона 24-часовой давности . Выделение этого штамма осуществляли с использованием коммерческого набора для выделения ДНК GenElute и полногеномное секвенирование проводили . У штамма ВК наблюдалось 39 контигов , перекрывающихся фрагментов ДНК, размером более 200 пар оснований. [3] Этот штамм демонстрирует содержание GC 46,1% в кольцевой хромосоме размером 3,68 Мб. Было идентифицировано 3928 последовательностей, кодирующих белок, и 1822 последовательности, кодирующих белок, были отнесены к одной из 457 подсистем RAST. [3] RAST, Rapid Annotation using Subsystem Technology, представляет собой сервер, генерирующий аннотации геномов бактерий и архей . [10] В геноме также присутствуют 73 гена тРНК . [3] Последовательность генома B.safensis VK можно найти в GenBank под номером доступа AUPF00000000. [3] Другой штамм, DVL-43, также можно найти в GenBank под номером KC156603. [7] и штамм PR-2 можно найти под номером доступа KP261381. [8] Подробный полногеномный филогенетический анализ геномов B. Safensis , B. pumilus и других видов Bacillota показал, что они разделены на три отдельных кластера. В один из крупных субкластеров входят не только штаммы, классифицированные/идентифицированные (в литературе) как принадлежащие к B.safensis. но также и некоторые штаммы B. pumilus , что позволяет предположить, что филогенетическое профилирование может позволить пересмотреть обозначения штаммов. [11]
Штаммы
[ редактировать ]Ниже перечислены штаммы Bacillus Safensis , идентифицированные в настоящее время, с указанием места их обнаружения и года обнаружения (если имеется). [12]
- Bacillus Safensis subsp. Safensis FO-36B – чистая комната – Калифорния (1999 г.)
- Bacillus Safensis NH21E_2 – осадок – Южно-Китайское море
- Bacillus Safensis B204-B1-5 – осадок – Южно-Китайское море
- Bacillus Safensis EMJ-O3-B1-22 – осадок – Южно-Китайское море
- Bacillus Safensis CJWT7 – осадок – Южно-Китайское море
- Bacillus Safensis SLN29 – осадок – Южно-Китайское море
- Bacillus Safensis BMO4-13 – поверхностные воды – Тихий океан
- Bacillus Safensis D21 – осадок – Северный Ледовитый океан
- Bacillus Safensis HYg-9 – содержимое кишечного тракта рыб – остров Сямэнь
- Bacillus Safensis NP-4 – поверхностные воды – Северный Ледовитый океан
- Bacillus Safensis 15-BO4 10-15-3 – Осадки – Берингово море
- Bacillus Safensis DW3-7 – вода для аквакультуры – креветочная ферма
- Bacillus Safensis FO-33 – чистая комната – Калифорния (1999 г.)
- Bacillus Safensis SAFN-001 - вестибюль Лаборатории реактивного движения (2001 г.)
- Bacillus Safensis SAFN-027 - вестибюль Лаборатории реактивного движения (2001 г.)
- Bacillus Safensis SAFN-036 – чистая комната Лаборатории реактивного движения (2001 г.)
- Bacillus Safensis SAFN-037 - пол чистой комнаты JPL (2001 г.)
- Bacillus Safensis KL-052 - верхняя часть шкафа для чистых помещений JPL (2001 г.)
- Bacillus Safensis 51-3C - поверхность космического корабля Mars Odyssey (2002 г.)
- Bacillus Safensis 81-4C - пол сборочного цеха Mars Odyssey (2002 г.)
- Bacillus Safensis A2-2C - пол сборочного цеха Mars Odyssey (2002 г.)
- Bacillus Safensis 84-1C - Пол сборочного цеха Mars Odyssey (2002 г.)
- Bacillus Safensis 84-3C - Пол сборочного цеха Mars Odyssey (2002 г.)
- Bacillus Safensis 84-4C - Пол сборочного цеха Mars Odyssey (2002 г.)
- Bacillus Safensis JPL-MERTA-8-2 - чистая комната марсохода JPL (2004 г.) [13]
- Bacillus Safensis DVL-43 – Индия [7]
- Bacillus Safensis VK – Гуджарат, Индия [3]
- Bacillus Safensis AS08 - Ботанический сад - Пенджабский университет, Индия [6]
- Bacillus Safensis PR-2 – взрывоопасная почва – Тамил Наду, Индия (2015 г.)
- Bacillus Safensis subsp. Safensis HCM-06 - ризосферная почва - Индия (2022 г.)
- Bacillus Safensis BB2 - перга (ферментированная пчелиная пыльца ) - Малайзия (2018 г.) [14]
- Bacillus Safensis MAE 17 – почва – Египет (2019 г.) [15]
- Bacillus Safensis subsp. osmophilus BC09 - сгущенное молоко - Испания (2019) [16]
Дифференциация между родственными видами
[ редактировать ]Некоторые изоляты рода Bacillus почти идентичны Bacillus pumilus . Группа изолятов, родственных B. pumilus, включает пять родственных видов: B. pumilus , B.safensis , B.stratopherus , B. altitudinis и B. aerophilus . Эти виды трудно отличить из-за сходства на 99,5% последовательности гена 16S рРНК . Недавно ученые открыли альтернативный способ дифференциации этих близкородственных видов, особенно B. pumilus и B.safensis . [17] [11]
ДНК-гираза — важный фермент , который образует отрицательную суперспираль в ДНК и отвечает за биологические процессы ДНК репликации и транскрипции . [17] ДНК-гираза состоит из двух субъединиц: А и В. Эти субъединицы обозначаются как gyrA и gyrB. Ген gyrB, белок субъединицы B, представляет собой топоизомеразу типа II , которая необходима для репликации ДНК. [17] Этот ген консервативен среди видов бактерий. Скорость эволюции на молекулярном уровне, выведенная по последовательностям генов, связанных с gyrB, может быть определена с более высокой скоростью по сравнению с последовательностями генов 16S рРНК. [17] Эти субъединицы позволили филогенетически различать разнообразие видов, родственных B. pumilus , включая B.safensis . Штамм B. Safensis DSM19292 имеет сходство последовательности gyrA на 90,2% со B. pumilus штаммом DSM 27 . [17]
В 1952 году штамм B. pumilus был обнаружен в культуре DSMZ и обозначен как штамм DSM 354 . [17] Штамм был идентифицирован до B.safensis открытия . В 2012 году сходство последовательностей gyrA было проверено между B. pumilus штаммом DSM 354 и B. pumilus штаммом DSM 27 , а также против B. Safensis штамма DSM 19292 (типовой штамм FO-36b). [17] Штамм DSM 354 продемонстрировал сходство последовательностей на 90,4% и 98% со B. pumilus штаммом DSM 27 и B.safensis штаммом DSM 19292 соответственно. [17] Эти результаты показали, что DSM 354 на самом деле может быть штаммом B.safensis , а не штаммом B.pumilus . Эти результаты подтвердили, что последовательности gyrA можно использовать для дифференциации близкородственных бактерий. [17]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Род Бациллы » . ЛПСН . Проверено 8 июля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Сатоми, Масатака; и др. (2006). «Bacillus Safensis sp. nov., выделенный с поверхностей космического корабля и сборочного цеха» (PDF) . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 56 (8): 1735–1740. дои : 10.1099/ijs.0.64189-0 . ISSN 1466-5026 . ПМИД 16902000 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м Котари, В.В.; и др. (сентябрь 2013 г.). «Геномная последовательность солеустойчивого штамма Bacillus Safensis VK, выделенного из солончаковой пустыни Гуджарата, Индия» . Геномные объявления . 1 (5). e00671-13. doi : 10.1128/genomeA.00671-13 . ПМЦ 3764411 . ПМИД 24009116 .
- ^ Койл, Дэвид А.; и др. (март 2016 г.). «Рост 48 изолятов бактерий из искусственной окружающей среды на борту Международной космической станции (МКС)» . ПерДж . 4 . е1842. дои : 10.7717/peerj.1842 . ПМЦ 4806633 . ПМИД 27019789 .
- ^ Пробст, Александр; и др. (март 2011 г.). «Удаление загрязнений спорами бацилл с шероховатых поверхностей: задача контроля чистоты космических миссий» . Прикладная и экологическая микробиология . 77 (5): 1628–1637. Бибкод : 2011ApEnM..77.1628P . дои : 10.1128/АЕМ.02037-10 . ПМК 3067265 . ПМИД 21216908 .
- ^ Jump up to: а б Сингх, Рам С.; и др. (декабрь 2013 г.). «Молекулярная и биохимическая характеристика нового бактериального штамма Bacillus Safensis AS-08, продуцирующего эндоинулиназу» . Биология . 68 (6): 1028–1033. Бибкод : 2013Биолг..68.1028С . дои : 10.2478/s11756-013-0259-2 . S2CID 16431917 .
- ^ Jump up to: а б с Кумар, Давендер; и др. (февраль 2014 г.). «Применение статистически улучшенной, новой, устойчивой к органическим растворителям липазы из Bacillus Safensis DVL-43». Международный журнал биологических макромолекул . 66 : 97–107. doi : 10.1016/j.ijbiomac.2014.02.015 . ПМИД 24534493 .
- ^ Jump up to: а б Кумар, Рави (25 февраля 2015 г.). «Ген 16S рибосомальной РНК штамма Bacillus Safensis PR-2, частичная последовательность» . ГенБанк . Национальный центр биотехнологической информации . КП261831.1 . Проверено 8 июля 2019 г.
- ^ Тирумалай, Мадхан Р.; и др. (июнь 2013 г.). «Гены-кандидаты, которые могут быть ответственны за необычную устойчивость, проявляемую спорами Bacillus pumilus SAFR-032» . ПЛОС Один . 8 (6). е66012. Бибкод : 2013PLoSO...866012T . дои : 10.1371/journal.pone.0066012 . ПМЦ 3682946 . ПМИД 23799069 .
- ^ Азиз, Рами К.; и др. (февраль 2008 г.). «Сервер RAST: быстрые аннотации с использованием технологии подсистем» . БМК Геномика . 9 . 75. дои : 10.1186/1471-2164-9-75 . ПМК 2265698 . ПМИД 18261238 .
- ^ Jump up to: а б Тирумалай М.Р., Степанов В.Г., Вюнше А., Монтазари С., Гонсалес Р.О., Венкатешваран К., Фокс Г.Е. (июнь 2018 г.). « Б. Safensis FO-36b Т и B. pumilus SAFR-032: Сравнение всего генома двух изолятов на объекте сборки космического корабля» . BMC Microbiol . 18 (57): 57. : 10.1186 /s12866-018-1191-y . PMC 5994023. . PMID 29884123 doi
- ^ Лю, Ян; и др. (ноябрь 2013 г.). «Филогенетическое разнообразие группы Bacillus pumilus и морского экотипа, выявленное с помощью анализа многолокусных последовательностей» . ПЛОС Один . 8 (11). е80097. Бибкод : 2013PLoSO...880097L . дои : 10.1371/journal.pone.0080097 . ПМЦ 3823796 . ПМИД 24244618 .
- ^ Койл, Дэвид А.; и др. (ноябрь – декабрь 2015 г.). «Проект последовательности генома Bacillus Safensis JPL-MERTA-8-2, выделенной из космического корабля, направлявшегося на Марс» . Объявления о ресурсах по микробиологии . 3 (6). e01360-15. doi : 10.1128/genomeA.01360-15 . ПМЦ 4653797 . ПМИД 26586895 .
- ^ Мохаммад, Сальма Малиха; Махмуд-Аб-Рашид, Нор-Хайзура; Завави, Норхаснида (25 августа 2020 г.). «Пробиотические свойства бактерий, выделенных из перги безжалостной пчелы Heterotrigona itama» (PDF) . Журнал пчеловодческих исследований . 60 : 172–187. дои : 10.1080/00218839.2020.1801152 . ISSN 0021-8839 . S2CID 225208290 .
- ^ Эльбахнасави, Массачусетс (15 июня 2019 г.). «Ген рибосомальной РНК штамма MAE 17 16S Bacillus Safensis, частичная последовательность» . ГенБанк . Национальный центр биотехнологической информации . МН049484.1 . Проверено 8 июля 2019 г.
- ^ Абриль, Ана Г.; и др. (январь 2019 г.). « Bacillus Safensis subsp. osmophilus subsp. nov., выделенная из сгущенного молока, и описание Bacillus Safensis subsp. Safensis Subsp. Nov» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 69 (1): 189–195. дои : 10.1099/ijsem.0.003126 . ПМИД 30461378 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Ван, Ли-Тин; и др. (август 2007 г.). «Сравнение последовательностей гена gyrB, последовательностей гена 16S рРНК и гибридизации ДНК-ДНК в группе Bacillus subtilis» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 57 (8): 1846–1850. дои : 10.1099/ijs.0.64685-0 . ПМИД 17684269 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- B.safensis Типовой штамм в Bac Dive
- B. Safensis Типовой штамм на NamesforLife.com