Desulfobulbus propionicus
| Desulfobulbus propionicus | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Домен: | |
| Филум: | |
| Сорт: | |
| Заказ: | |
| Семья: | |
| Род: | |
| Разновидность: | D. Propionicus
|
| Биномиальное название | |
| Desulfobulbus propionicus Pagans et al. 2011 год [ 1 ]
| |
| Тип напряжения | |
| 1PR3 Т (DSM 2032, ATCC 33891, VKM B-1956) [ 1 ] | |
Desulfobulbus propionicus -это грамотрицательный , анаэробный хеморгаганотроф . [ 1 ] [ 2 ] Были идентифицированы три отдельных штамма: 1PR3 Т , 2PR4 и 3PR10. [ 2 ] Это также первый пример чистой культуры успешной диспропорции элементарной серы к сульфату и сульфиду . [ 3 ] Desulfobulbus propionicus может производить свободную энергию (в форме электронов ) и химические продукты. [ 4 ]
Открытие
[ редактировать ]Desulfobulbus propionicus был обнаружен в 1982 году Фридрихом Уидделем и Норбертом Пфеннинг. [ 2 ] Desulfobulbus propionicus был выделен из образцов, взятых из анаэробной грязи в деревенской канаве, пруду и морской грязи в Германии . [ 2 ] Все три штамма были выделены с использованием метода разведения агара в базальной среде с добавленным сульфатом , минеральными солями, железом , микроэлементами , бикарбонатом , сульфидом и семью витаминами . [ 2 ]
| Напряжение | Географическое расположение [ 2 ] | Тип среды обитания [ 2 ] |
|---|---|---|
| 1PR3 Т | Линдхорт, Германия | Пресноводная грязь |
| 2pr4 | Ганновер, Германия | Грязь пресноводного пруда |
| 3PR10 | Jadebusen, Германия (Северное море) | Морская грязь квартира |
Этимология
[ редактировать ]Род лук Desulfobulbus может быть получен из латинского слова -de -смысла из -сульфо, означающего серу , и -бульбус, означающего , буквально означает восстановитель сульфата лука. [ 2 ] Название вида Propionicus получено из электронного донора -донора организмов . [ 2 ]
Таксономическое и филогенетическое описание
[ редактировать ]Desulfobulbus propionicus обладает тремя штаммами: 1PR3 Т , 2PR4 и 3PR10. [ 2 ] Точно так же все три штамма являются грамотрицательными , серы-восстановителями , способными расти исключительно на лактате или пирувате без каких-либо внешних электронов или углерода. [ 2 ] Что разделяет 1pr3 Т От его сестринских штаммов - это способность уменьшать сульфит и тиосульфат до сурового водорода (H 2 S); уменьшить нитрат до аммиака ; Наконец, его присутствие типов цитохромов B- и C-. [ 2 ] Кроме того, штамм 1PR3 Т дифференцирован от других в форме (1PR3 Т обладают заостренными концами по сравнению с яйцевидной или эллипсоидальной формой концов), подвижностью (1PR3 Т не хватает подвижности, в то время как другие обладают жгутиками), и присутствие Fimbriae (штаммы 2PR4 и 3PR10 нет). [ 2 ]
С точки зрения рода Desulfobulbus , ближайшими родственниками D. propionicus являются D. elongatus с идентичностью 96,9%, за которым следуют D. rhabdoformis , а затем D. mediterraneus и D. japonicas с одинаковой отношением к филогенетическому дереву , построенным с использованием с использованием 16S RRNA -последовательности. [ 1 ]
Характеристика
[ редактировать ]Морфология
[ редактировать ]Desulfobulbus propionicus -это грамотрицательный , эллипсоидальный или лимонный в форме бактерии со средней длиной от 1,0 до 1,3 мкм и шириной от 1,8 до 2,0 мкм. [ 1 ] D. Propionicus функционирует как анаэробный хеморганотроф . [ 1 ] Три штамма различаются по форме , подвижности и присутствию фимбрии . [ 2 ]
| Напряжение | Форма | Подвижность | Fimbriae |
|---|---|---|---|
| 1PR3 Т | Лимонная форма | Не мотильный | + |
| 2pr4 | Яйца | Одиночная полярная жгутика | - |
| 3PR10 | Эллипсоидальный | Одиночная полярная жгутика | - |
Метаболизм
[ редактировать ]Desulfobulbus propionicus - это анаэробный хеморганотроф . [ 1 ] D. Propionicus использует путь метилмалони-COA к ферменту 3 молей пирувата до 2 молей ацетата и 1 моль пропионата . [ 1 ] Desulfobulbus propionicus использует пропионат , лактат , пируват и спирты из окружающей среды в качестве не только электронных источников , но и для источников углерода. [ 2 ] Газовый водород (H 2 ) используется только в качестве донора электронов в присутствии углекислого газа и ацетата . [ 2 ] Как предполагается его названием, Desulfobulbus propionicus уменьшает сульфат , сульфит и тиосульфат до сульфида водорода (H 2 S), но не уменьшает элементарную серу , малат и фумарат . [ 2 ] Когда сульфат отсутствует этанол ферментируется , до пропионата и ацетата . [ 1 ] В отсутствие акцептора электронов сульфат D. propionicus производит из и сульфид элементарной серы и воды. [ 3 ] Кроме того, Desulfobulbus propionicus штаммы 1pr3 Т и 3PR10 может расти только в определенных минимальных средах с добавлением витамина 4-аминобензойной кислоты , тогда как штамм 2PR4 не показывает этого дополнительного требования. [ 1 ] [ 2 ] Кроме того, штамм 2PR4 является единственным из трех, которые продемонстрировали рост с бутиратом в качестве донора электрона и источника углерода, однако рост медленно по сравнению с другими субстратами . [ 2 ]
Геном
[ редактировать ]Из трех штаммов в Desulfobulbus propionicus , 1pr3 Т это единственный, чтобы полностью секвенировать свой геном . [ 1 ] Он был секвенирован в 2011 году Pagani et al. [ 1 ] Штамм 1PR3 Т Было обнаружено, что он охватывает размер генома 3851 869 п.н. , с содержанием GC 58,93%. [ 1 ] Pagani et al. прогнозируемые 3408 генов в геноме 1PR3 Т , с 3351 генами, которые кодируют белки . [ 1 ] Геном содержит 57 РНК генов рРНК и два оперона . [ 1 ] Кроме того, существует 68 псевдо генов , которые составляют 2,0% от общего размера генома. [ 1 ]
Экология
[ редактировать ]Desulfobulbus propionicus обитает в анаэробной пресноводных водах и морских отложениях. [ 1 ] Среди трех штаммов они различаются по: диапазона температуры, оптимальная температура, диапазон pH, оптимальный pH и требования концентрации NaCl (1PR3 Т и 2PR4 показывают замедленный рост выше концентрации NaCl 15 г/л, а 3PR10 не показывает рост ниже 15 г/л). [ 1 ] [ 2 ]
| Напряжение | Умеренный диапазон (° C) [ 2 ] | Температура оптимальная (° C) [ 2 ] | Диапазон pH [ 2 ] | PH Optimum [ 2 ] | Требование концентрации NaCl (г/л) [ 2 ] |
|---|---|---|---|---|---|
| 1PR3 Т | 10 - 43 | 39 | 6.0 - 8.6 | 7.2 | <15 |
| 2pr4 | 10 - 36 | 30 | 6.6 - 8.1 | 7.2 | <15 |
| 3PR10 | 15 - 36 | 29 | 6.6 - 8.1 | 7.4 | > 15 |
Приложение
[ редактировать ]Desulfobulbus propionicus может служить биокатализатором в микрообсинтезе . [ 4 ] Микробный электросинтез - это использование электронов с помощью микроорганизма для уменьшения углекислого газа до органических молекул . [ 4 ] Desulfobulbus propionicus , когда присутствует в аноде , окисляет элементарную серу в сульфат , что создает свободные электроны в процессе. [ 4 ] Свободные электроны текут к организму, расположенному в катоде . [ 4 ] Микроб, присутствующий в катоде , использует энергию электрона, перенесенную из Desulfobulbus propionicus для создания органического вещества (например, ацетата ) путем уменьшения углекислого газа . [ 4 ] Использование микрообсинтеза может помочь в производстве и обслуживании отходов промышленных химикатов и производства энергии. [ 4 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж k л м не а п Q. ведущий Pagani, ioanna; Лапидус, Алла; Нолан, Мэтт; Лукас, Сьюзен; Хаммон, Нэнси; Дешпанде, Швета; Ченг, Ян-Фанг; Чертков, Ольга; Давенпорт, Карен; Тапия, Роксан; Хан, Клифф; Гудвин, Линн; Питлак, Сэм; Лиолиос, Константинос; Mavromatis, Konstantinos; Иванова, Наталья; Михайлова, Наталья; Пати, Амрита; Чен, Эми; Паланиаппан, Кришна; Земля, Мириам; Хаузер, Лорен; Чанг, Юн-Юань; Джеффрис, Синтия Д.; Деттер, Джон С.; Брамбилла, Эвелин; Канан, К. Палани; Ngatchou Djao, Olivier D.; Роде, Манфред; Пукалл, Рюдигер; Весна, Стефан; Гёкер, Маркус; Сикорски, Йоханнес; Войке, Танджа; Бристоу, Джеймс; Эйзен, Джонатан А.; Марковиц, Виктор; Хугенхольц, Филипп; Kyrpides, Nikos C.; Кленк, Ханс-Петер (2011). «Полная последовательность генома штамма типа Desulfobulbus propionicus (1PR3T)» . Стандарты в геномных науках . 4 (1): 100–110. doi : 10.4056/sigs.1613929 . PMC 3072085 . PMID 21475592 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж k л м не а п Q. ведущий с Т в v В х и Widdel, F.; Pfenning, N. (1982). «Исследования по диссимиляционным сульфатам бактерий, которые разлагают жирные кислоты II. Неполное окисление пропионата Bydesulfobulbuspropionicusgen. Nov., Sp. Nov». Арк микробиол . 131 (4): 360–365. doi : 10.1007/bf00411187 . S2CID 52801829 .
- ^ Jump up to: а беременный Прекрасный, Дерек Р.; Филлипс, Элизабет Дж.П. (1994). «Новые процессы для выработки сульфата Anae-Robic из элементарной серы с помощью сульфат-восстановительных бактерий» . Прикладная и экологическая микробиология . 60 (7): 2394–2399. Bibcode : 1994apenm..60.2394L . doi : 10.1128/aem.60.7.2394-2399.1994 . PMC 201662 . PMID 16349323 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин Гонг, янминг; Эбрагим, Али; Файст, Адам М.; Эмбри, Мэллори; Чжан, Тянь; Прекрасный, Дерек; Цзэнглер, Карстен (2013). «Микробной электросинтез, управляемый сульфидом». Экологическая наука и технология . 47 (1): 568–573. Bibcode : 2013enst ... 47..568g . doi : 10.1021/es303837j . PMID 23252645 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Кегг
- Тип штамм Desulfobulbus propionicus при бактериальном погружении - метадатабаза бактериального разнообразия
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Холмс, де; Бонд, д -р; Lovley, Dr (2004). «Перенос электрона Desulfobulbus propionicus в Fe (III) и графитовые электроды» . Прикладная и экологическая микробиология . 70 (2): 1234–1237. Bibcode : 2004apenm..70.1234H . doi : 10.1128/aem.70.2.1234-1237.2004 . ISSN 0099-2240 . PMC 348862 . PMID 14766612 .
- Laanbroek, Hendrikus J.; Аби, Тджакко; Вогд, Ирма Л. (1982). «Преобразование алкоголя desulfobulbus propionicus lindhorst в присутствии и отсутствии сульфата и водорода». Архив микробиологии . 133 (3): 178–184. doi : 10.1007/bf00414998 . ISSN 0302-8933 . S2CID 13646178 .
- Anandcumar, B.; Джордж, RP; Maruthamuthu, S.; Palaniswamy, N.; Dayal, RK (2012). «Коррозия живой из SRB Desulfobulbus изолирована. Материалы и коррозия 63 (4): 355–362. doi : 10.1002/maco . ISSN 0947-5 S2CID 96758067 .
- Кремер, доктор; Хансен, Т.А. (1988). «Путь деградации пропионата Indesulfobulbus propionicus» . Письма микробиологии FEMS . 49 (2): 273–277. doi : 10.1111/j.1574-6968.1988.tb02729.x . ISSN 0378-1097 .
- Бенуа, JM; Гилмор, CG; Мейсон, RP (февраль 2001 г.). «Влияние сульфида на твердофазную биодоступность ртути на метилирование чистыми культурами Desulfobulbus propionicus (1PR3)». Экологическая наука и техника . 35 (1): 127–135. Bibcode : 2001enst ... 35..127b . doi : 10.1021/es001415n . PMID 11351996 .
- Моро, JW; Gionfriddo, CM; Krabbenhoft, DP; Огорек, JM; Dewild, JF; Айкен, гр; Роден, EE (2015). «Влияние природного органического вещества на метилирование ртути Desulfobulbus propionicus 1pr3» . Границы в микробиологии . 6 : 1389. DOI : 10.3389/fmicb.2015.01389 . PMC 4683176 . PMID 26733947 .
- Мехротра, как; Хорн, AJ; Седлак, Д.Л. (2003). «Снижение чистого метилирования ртути -метилирования, аронина Desulfobulbus propionicus (1PR3) культуры: последствия для инженерныхветов». Экологическая наука и техника . 37 (13): 3018–3023. Bibcode : 2003enst ... 37.3018M . doi : 10.1021/es0262838 . PMID 12875409 .