Капнофил
Капнофилы – это микроорганизмы, которые процветают в присутствии высоких концентраций углекислого газа (CO 2 ).
Некоторые капнофилы могут иметь метаболическую потребность в углекислом газе, в то время как другие просто более успешно конкурируют за ресурсы в этих условиях. Этот термин в целом носит описательный характер и имеет меньшее значение как средство установления таксономических или эволюционных отношений между организмами с этой характеристикой. [1]
Например, способность капнофилов переносить (или использовать) количество кислорода, которое также находится в их окружающей среде, может широко варьироваться и может быть гораздо более важным для их выживания. Виды Campylobacter — это бактериальные капнофилы, которые легче идентифицировать, поскольку они также являются микроаэрофилами — организмами, которые могут расти в условиях высокого содержания углекислого газа при наличии небольшого количества свободного кислорода, но в значительно пониженной концентрации. [1] (В земной атмосфере уровень углекислого газа примерно в пятьсот раз ниже, чем уровень кислорода, соответственно 0,04% и 21% от общего количества.) Облигатные анаэробы — это микробы, которые погибнут в присутствии кислорода независимо от концентрации углерода. диоксида углерода в окружающей среде и обычно получают энергию посредством анаэробного дыхания или ферментации .
В 2004 году была охарактеризована капнофильная бактерия, которой, по-видимому, требуется углекислый газ. Этот организм, Mannheimia succiniciproducens , обладает уникальным метаболизмом, включающим фиксацию углерода . [2] Хотя фиксация углерода характерна для большинства растений на Земле, поскольку она является ключевым начальным этапом биосинтеза сложных соединений углерода во время фотосинтеза ( цикл Кальвина ), она обнаружена у относительно небольшого количества микроорганизмов и не обнаружена у животных. M. succiniciproducens может присоединять углекислый газ к трехуглеродному остову фосфоенолпирувата , конечного продукта гликолиза , с образованием четырехуглеродного соединения, щавелевоуксусной кислоты , промежуточного соединения в цикле Кребса . Хотя M. succiniciproducens содержит большинство промежуточных продуктов цикла Кребса, он, по-видимому, не способен к аэробному дыханию и вместо этого использует фумарат в качестве конечного акцептора электронов. [2]
Патогенность
[ редактировать ]В настоящее время существуют по крайней мере две относительно хорошо охарактеризованные капнофильные группы микроорганизмов, в число которых входят патогены человека. Виды Campylobacter могут вызывать кишечные расстройства. [1] Другие капнофильные патогены встречаются у грамотрицательных Aggregatibacter spp. обнаруживаются во рту (например, Aggregatibacter actinomycetemcomitans ). Они являются причиной агрессивного ювенильного пародонтита . [3]
Однако у некоторых жвачных животных капнофилы также являются нормальной флорой. M. succiniciproducens В частности, был выделен из рубца крупного рогатого скота. Его необычная биохимия и доброкачественные характеристики привлекли коммерческий интерес. [2]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Блэк, Жаклин (2005). Микробиология: принципы и исследования . США: Джон Уайли и сыновья . стр. 154 . ISBN 978-0-471-42084-2 .
- ^ Jump up to: а б с Хонг, Сун Хо; Ким, Джин Сик; Ли, Сан Юп; Ин, Ён Хо; Чой, Сунь Шим; Ри, Чон-Гын; Ким, Чан Хун; Чон, Хэён; Хур, Чхоль Гу; Ким, Джэ Чжон (2004). «Последовательность генома капнофильной рубцовой бактерии Mannheimia succiniciproducens» . Природная биотехнология . 22 (10): 1275–1281. дои : 10.1038/nbt1010 . ПМИД 15378067 .
- ^ Бхаттачарджи, депутат Кнессета; Чайлдс (июнь 2011 г.). «Чувствительность пародонтопатогена Aggregatibacter actinomycetemcomitans к слабокислому pH». Дж. Периодонтол . 82 (6): 917–925. дои : 10.1902/jop.2010.100590 . ПМИД 21091350 .