Ультрамикробактерии
Ультрамикробактерии – это бактерии размером менее 0,1 мкм. 3 при всех условиях роста. [1] [2] [3] Этот термин был придуман в 1981 году для описания кокков в морской воде диаметром менее 0,3 мкм. [4] Ультрамикробактерии также были извлечены из почвы и, по-видимому, представляют собой смесь грамположительных , грамотрицательных видов и видов, не имеющих клеточной стенки. [5] [2] Ультрамикробактерии обладают относительно высоким соотношением площади поверхности к объему из-за их небольшого размера, что способствует росту в олиготрофных (т.е. бедных питательными веществами) условиях. [2] Относительно небольшой размер ультрамикробактерий также позволяет паразитировать на более крупных организмах; [2] Было обнаружено, что некоторые ультрамикробактерии являются облигатными или факультативными паразитами различных эукариот и прокариот. [1] [2] Одним из факторов, позволяющих ультрамикробактериям достигать небольших размеров, по-видимому, является минимизация генома. [1] [2] например, в случае ультрамикробактерии P. ubique, чей небольшой геном размером 1,3 Мб, по-видимому, лишен посторонних генетических элементов, таких как некодирующая ДНК , транспозоны , внехромосомные элементы и т. д. [2] Однако геномные данные ультрамикробактерий отсутствуют. [2] поскольку изучение ультрамикробактерий, как и многих других прокариотов, затруднено трудностями их культивирования. [3]
Микробактериальные исследования, проведенные в лабораториях Беркли в Калифорнийском университете в Беркли, позволили получить подробные микроскопические изображения ультрамелких видов микробов. [6] Изображенные клетки имеют средний объем 0,009 мкм. 3 Это означает, что около 150 000 из них могут поместиться на кончике человеческого волоса. [6] Эти бактерии были обнаружены в пробах подземных вод и проанализированы с помощью 2-D и 3-D криогенной трансмиссионной электронной микроскопии. Эти сверхмаленькие бактерии длиной около 1 миллиона пар оснований [6] имеют плотные спирали ДНК, мало рибосом, волосообразные волокнистые придатки и минимизированную метаболическую систему. [6] Такие клетки, вероятно, получают большинство необходимых питательных веществ и метаболитов от других бактерий. [6] Считается, что бактерии сверхмалых размеров довольно распространены, но их трудно обнаружить. [6]
Ультрамикробактерии обычно путают с ультрамикроклетками, последние из которых представляют собой спящие , устойчивые к стрессу формы более крупных клеток, образующихся в условиях голодания. [1] [2] [7] (т.е. эти более крупные клетки подавляют свой метаболизм, перестают расти и стабилизируют свою ДНК, создавая ультрамикроклетки, которые остаются жизнеспособными в течение многих лет). [1] [8] ), тогда как небольшой размер ультрамикробактерий не является реакцией на голодание и сохраняется даже в условиях, богатых питательными веществами. [3]
Термин «нанобактерии» иногда используется в научной литературе как синоним ультрамикробактерий. [2] но ультрамикробактерии отличаются от предполагаемых нанобактерий или «кальцифицирующих наночастиц», которые, как предполагалось, представляют собой живые организмы диаметром 0,1 мкм. [9] Сейчас эти структуры считаются неживыми. [10] и, вероятно, осажденные частицы неорганического материала. [11] [12]
См. также
[ редактировать ]- L-форма бактерий
- Микоплазма - наименьшая из известных бактерий (300 нм).
- Наноархей - наименьшая из известных архей (400 нм).
- Нанобактерии - возможные формы жизни меньше бактерий (<200 нм).
- Нанобе – возможные мельчайшие формы жизни (20 нм)
- Питовирус - крупнейший известный вирус (1500 нм).
- Пандоравирус - один из крупнейших известных вирусов (1000 нм).
- Парвовирус - наименьшие из известных вирусов (18–28 нм).
- Прион - наименьший известный инфекционный агент (≈10 нм).
- ND5 и MY14 Т – две аэробные грамотрицательные палочковидные бактерии [13]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и Кавиччиоли, Рикардо; Островский, Мартин (июнь 2003 г.). Энциклопедия наук о жизни . Издательская группа «Природа». ISBN 9780470015902 . Проверено 26 сентября 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Дуда, В; Сузина, Н; Поливцева, В; Боронин, А (2012). «Ультрамикробактерии: формирование понятия и вклад ультрамикробактерий в биологию». Микробиология . 81 (4): 379–390. дои : 10.1134/s0026261712040054 . ПМИД 23156684 . S2CID 6391715 .
- ^ Перейти обратно: а б с Янссен, Питер; Шуман, Александра; Мёршель, Эрхард; Рейни, Фредерик (апрель 1997 г.). «Новые анаэробные ультрамикробактерии, принадлежащие к линии verrucomicrobiales бактериального происхождения, выделенные путем разведения культуры из бескислородной почвы рисовых полей» . Прикладная и экологическая микробиология . 63 (4): 1382–1388. Бибкод : 1997ApEnM..63.1382J . дои : 10.1128/АЕМ.63.4.1382-1388.1997 . ПМК 168432 . ПМИД 9097435 .
- ^ Торрелла Ф., Морита Р.Ю. (1 февраля 1981 г.). «Микрокультуральное исследование изменения размера бактерий и образования микро- и ультрамикроколоний гетеротрофными бактериями в морской воде» . Прил. Окружающая среда. Микробиол . 41 (2): 518–527. Бибкод : 1981ApEnM..41..518T . дои : 10.1128/АЕМ.41.2.518-527.1981 . ПМЦ 243725 . ПМИД 16345721 .
- ^ Иидзука Т., Яманака С., Нисияма Т., Хираиси А. (февраль 1998 г.). «Выделение и филогенетический анализ аэробных копиотрофных ультрамикробактерий из городской почвы» . J. Gen. Appl. Микробиол . 44 (1): 75–84. дои : 10.2323/jgam.44.75 . ПМИД 12501296 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Кроц, Д. (2015). «Первое детальное микроскопическое свидетельство существования бактерий на нижнем пределе размера жизни» . Проверено 11 мая 2020 г.
- ^ Велимиров, Б. (2001). «Нанобактерии, ультрамикробактерии и голодающие формы: поиск мельчайших метаболизирующих бактерий» . Микробы и окружающая среда . 16 (2): 67–77. дои : 10.1264/jsme2.2001.67 .
- ^ Костертон Дж.В., Левандовски З., Колдуэлл Д.Е., Корбер Д.Р., Лаппин-Скотт Х.М. (1995). «Микробные биопленки». Анну. Преподобный Микробиол . 49 : 711–45. дои : 10.1146/annurev.mi.49.100195.003431 . ПМИД 8561477 .
- ^ Урбано П., Урбано Ф (май 2007 г.). «Нанобактерии: факты или фантазии?» . ПЛОС Патог . 3 (5): е55. doi : 10.1371/journal.ppat.0030055 . ПМК 1876495 . ПМИД 17530922 .
- ^ Каяндер Э.О. (июнь 2006 г.). «Нанобактерии - размножающие кальцифицирующие наночастицы». Летт. Прил. Микробиол . 42 (6): 549–52. дои : 10.1111/j.1472-765X.2006.01945.x . ПМИД 16706890 . S2CID 20169194 .
- ^ Рауль Д., Дранкур М., Азза С. и др. (февраль 2008 г.). «Нанобактерии – это минерало-фетуиновые комплексы» . ПЛОС Патог . 4 (2): е41. doi : 10.1371/journal.ppat.0040041 . ПМК 2242841 . ПМИД 18282102 .
- ^ Мартел Дж., Янг Джей Ди (апрель 2008 г.). «Предполагаемые нанобактерии в крови человека в виде наночастиц карбоната кальция» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 105 (14): 5549–54. дои : 10.1073/pnas.0711744105 . ПМК 2291092 . ПМИД 18385376 .
- ^ Шахин, Нуреттин; Гонсалес, Хуан М.; Иидзука, Такаши; Хилл, Джанет Э. (1 июня 2010 г.). «Характеристика двух аэробных ультрамикробактерий, выделенных из городской почвы, и описание Oxalicibacterium solurbis sp. nov» . Письма FEMS по микробиологии . 307 (1): 25–29. дои : 10.1111/j.1574-6968.2010.01954.x . ПМИД 20370834 .