Симбиобактерия термофилум
| Симбиобактерия термофилум | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Домен: | |
| Тип: | |
| Сорт: | |
| Заказ: | |
| Семья: | |
| Род: | |
| Разновидность: | С. термофилум
|
| Биномиальное имя | |
| Симбиобактерия термофилум Оно и др. 2000 г.
| |
Symbiobacterium thermophilum — это симбиотический термофил которого зависит от совместного культивирования со штаммом Bacillus , рост . Он грамотрицательен и триптофаназоположителен , имеет тип штамма Т(Т) (= IAM 14863 Т ). Это типовой вид своего рода. [ 1 ] Симбиобактерии родственны грамположительным Bacillota и Actinomycetota , но принадлежат к линии, отличной от обеих. [ 2 ] S. thermophilum имеет клеточную структуру в форме бациллы без жгутиков. [ 3 ] Эта бактерия присутствует во всей окружающей среде, в почвах и удобрениях. [ 4 ]
Клеточная структура
[ редактировать ]Хотя окрашивание по Граму S. thermophilum дает отрицательный лабораторный результат, у него отсутствуют ключевые грамотрицательные белки биосинтеза мембран, такие как ЛПС: гликозилтрансфераза и переносчики полисахаридов. [ 3 ] Вместо этого клеточная структура S. thermophilum включает белки STH61, 969, 1321, 2197, 2492 и 3168, которые связаны с бактериями, покрытыми оболочкой S-слоя. [ 3 ] Бациллярная форма клеток S. thermophilum может быть обусловлена геном mreBCD (STH372-4), расположенным рядом с локусом min . [ 3 ] Хотя у него нет жгутиков, геном S. thermophilum включает кластер генов биосинтеза жгутиков. S. thermophilum производит эндоспоры в определенных условиях. Обнаружено, что [ 3 ] Спороподобная структура S. thermophilum исследована меньше , поскольку это более редкая форма.
Структура генома
[ редактировать ]Его геном был секвенирован и имеет размер 3,57 Мб и содержит 3338 генов, кодирующих белки. [ 3 ] Характеристики S. thermophilum, такие как продукция триптофаназы и β-тирозиназы, структура клеточной поверхности и отрицательные результаты окрашивания по Граму, указывают на то, что бактерия является грамотрицательной. Однако последовательность гена 16S рРНК привела к полному филогеническому анализу S. thermophilum и пришел к выводу, что он на самом деле является грамположительным. [ 5 ] Высокое содержание G+C (68,7%) наряду с результатами окраски по Граму указывает на то, что S. thermophilum принадлежит к типу Actinomyces, но геном и белки более тесно связаны с Firmicutes, грамположительным типом с низким содержанием G+. Содержание С. S. thermophilum также опровергает знания о том, что гены, образующие эндоспоры, уникальны для группы Bacillus-Clostridium , показывая гены, участвующие в образовании эндоспор. [ 5 ] Секвенирование белков доказало биологическую роль в 2082 из 3338 CDS. [ 3 ] Геном S. thermophilum даже частично не похож на геномы других прокариот, секвенированные на данный момент, о чем свидетельствует поиск матрицы сходства CDS. [ 3 ]
Рост
[ редактировать ]Рост S. thermophilum зависит от других штаммов Bacillus в рамках механизма совместного культивирования. [ 1 ] Это известно как микробный комменсализм и часто встречается в компостах. [ 1 ] S. thermophilum — одна из многих культур, возникающих из производных компоста. В оптимальных условиях скорость роста достигает 5x10^8 клеток/мл. [ 1 ]
Метаболизм
[ редактировать ]S. thermophilum использует для метаболизма неокислительную ветвь пентозофосфатного гликолитического пути. [ 1 ] Несмотря на то, что путь Энтнера-Дудорова не используется и в нем отсутствуют ферменты, расщепляющие целлюлозу и амилозу, он обладает генами и способностью метаболизировать глицерин, глюконат, целлобиозу, N-ацетилгалактозамин, тирозин и триптофан. [ 1 ] S. thermophilum содержит гены ферредоксиноксидоредуктазы, пирувата и 2-оксокислоты. [ 1 ] У S. thermophilum отсутствуют гены биосинтеза метионина и лизина, но есть ферменты, которые используются для биосинтеза аминокислот. [ 1 ]
Дыхание
[ редактировать ]Разнообразие дыхательных ферментов, которыми обладает S. thermophilum, позволяет бактерии расти как в аэробных, так и в анаэробных условиях. [ 1 ] На способность расти как в аэробных, так и в анаэробных условиях указывает наличие как аэробной глицерин-3-фосфатдегидрогеназы, так и анаэробной глицерин-3-фосфатдегидрогеназы. [ 1 ] Наличие кластера генов нитратредуктазы Nap и нитратредуктазы Nar позволяет предположить, что S. thermophilum использует нитратное дыхание. [ 1 ]
среда обитания
[ редактировать ]Из-за термофильной природы S. thermophilum идеальными для выживания бактерий являются области с повышенными температурами и плотными питательными веществами. [ 4 ] Среда обитания, наиболее подходящая для S. thermophilum , находится в кишечном тракте животных, а также в компостах. [ 4 ] Это связано с тем, что обе эти области содержат все необходимое для выживания бактерий. [ 4 ]
Распространение и разнообразие
[ редактировать ]S. thermophilum — бактерия, широко распространенная в окружающей среде. Его можно найти во многих различных типах почвы и удобрениях, содержащих фекалии животных, а также в кишечнике животных и в кормах, которые дают животным. [ 4 ] Чтобы определить распространение S. thermophilum , были проведены тесты для проверки роста бактерии и наличия в тестируемом объекте триптофаназы. [ 4 ]
В исследовании, проведенном на факультете прикладных биологических наук Университета Нихон, Фудзисава, Япония, был клонирован случайный образец Symbiobacterium , и было установлено, что из 31 взятого образца в 16 случаях было обнаружено, что образец имел более разнообразная генетическая структура, тогда как другие 15 образцов имели менее разнообразную генетику из-за результатов, показывающих, что генетика была почти идентична S. thermophilum . [ 4 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Оно М., Ширатори Х., Пак М.Дж., Сайто Ю., Кумон Ю., Ямасита Н. и др. (сентябрь 2000 г.). «Symbiobacterium thermophilum gen. nov., sp. nov., симбиотический термофил, рост которого зависит от совместного культивирования со штаммом Bacillus» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 50, часть 5 (5): 1829–1832 гг. дои : 10.1099/00207713-50-5-1829 . ПМИД 11034494 .
- ^ Беппу Т., Уэда К. (2015). Руководство Берджи по систематике архей и бактерий . Джон Уайли и сыновья, ООО дои : 10.1002/9781118960608.gbm00731 . ISBN 9781118960608 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Уэда К., Ямашита А., Исикава Дж., Симада М., Ватсудзи Т.О., Моримура К. и др. (2004). «Последовательность генома Symbiobacterium thermophilum, некультивируемой бактерии, зависящей от микробного комменсализма» . Исследования нуклеиновых кислот . 32 (16): 4937–44. дои : 10.1093/nar/gkh830 . ПМК 519118 . ПМИД 15383646 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Уэда К., Оно М., Ямамото К., Нара Х., Мори Ю., Шимада М. и др. (сентябрь 2001 г.). «Распространение и разнообразие симбиотических термофилов, Symbiobacterium thermophilum и родственных бактерий в естественной среде» . Прикладная и экологическая микробиология . 67 (9): 3779–84. дои : 10.1128/АЕМ.67.9.3779-3784.2001 . ПМК 93091 . ПМИД 11525967 .
- ^ Перейти обратно: а б Уэда К., Беппу Т. (май 2007 г.). «Уроки изучения Symbiobacterium thermophilum, уникальной синтрофной бактерии» . Бионауки, биотехнологии и биохимия . 71 (5): 1115–21. дои : 10.1271/bbb.60727 . ПМИД 17485837 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Осима К., Уэда К., Беппу Т., Нисида Х. (декабрь 2010 г.). «Уникальная эволюция Symbiobacterium thermophilum, предложенная на основе содержания генов и сравнения ортологичных белковых последовательностей» . Международный журнал эволюционной биологии . 2011 : 376831. doi : 10.4061/2011/376831 . ПМК 3039458 . ПМИД 21350630 .
- Огава М., Китагава М., Танака Х., Уэда К., Вацуджи Т.О., Беппу Т. и др. (2006). «β-N-ацетилгексозаминидаза из Symbiobacterium thermophilum; клонирование генов, сверхэкспрессия, очистка и характеристика». Ферментные и микробные технологии . 38 (3–4): 457–464. doi : 10.1016/j.enzmictec.2005.07.009 .
- Нисида Х, Юн CS (декабрь 2010 г.). «Филогенетический анализ содержания гуанина и цитозина в генах Symbiobacterium thermophilum» . Международный журнал эволюционной биологии . 2011 : 634505. doi : 10.4061/2011/634505 . ПМК 3039409 . ПМИД 21350632 .