Гелиобактерии

Гелиобактерии
Научная классификация
Домен:	Бактерии
Тип:	Бациллота
Сорт:	Клостридии
Заказ:	Эубактерии
Семья:	Гелиобактерии ; Мэдиган и Асао, 2010 г.
Роды
	Гелиобацилла ; Гелиобактерия ; " Ка. Гелиоклостридиум " ; Гелиомикробий ; " Ка. Гелиомонада " ; Гелиофилум ; Гелиорестис ;

Гелиобактерии — это уникальное подмножество прокариотических бактерий, которые перерабатывают свет для получения энергии. Отличаясь от других фототрофных бактерий, они используют уникальный фотосинтетический пигмент бактериохлорофилл g и являются единственными известными грамположительными фототрофами. ^[2] Они играют ключевую роль в симбиотической фиксации азота вместе с растениями и используют реакционный центр типа I, как зелено-серные бактерии . ^[3]^[4]

Деревья РНК помещают гелиобактерии среди Bacillota . ^[5] У них нет внешней мембраны, и, как и у некоторых других Bacillota ( Клостридии ), они образуют термостойкие эндоспоры , которые содержат высокие уровни кальция и дипиколиновой кислоты . Гелиобактерии — единственные известные фототрофные бациллоты.

Метаболизм

Гелиобактерии фототрофны: они преобразуют энергию света в химическую энергию с помощью реакционного центра I типа . ^[6]^[7] Основным пигментом является бактериохлорофилл g , который уникален для этой группы и имеет уникальный спектр поглощения ; это дает гелиобактериям свою собственную экологическую нишу . ^[5] Фототрофические процессы происходят на клеточной мембране , которая не образует складок и отсеков, как у пурпурных бактерий . Хотя гелиобактерии фототрофны, они могут создавать энергию без света, используя пируватную ферментацию , которая генерирует значительно меньше энергии, чем при использовании света. ^[8]

Гелиобактерии фотогетеротрофны , требуют органических источников углерода и исключительно анаэробны . ^[5] Бактериохлорофилл g инактивируется в присутствии кислорода , что делает их облигатными анаэробами (они не могут выжить в аэробных условиях ). Гелиобактерии обнаружены в почвах . ^[9] горячие источники , ^[10] содовые озера ^[11]^[12] и обычны в заболоченных почвах рисовых полей . ^[9] Они являются заядлыми азотфиксаторами , поэтому, вероятно, играют важную роль в плодородии рисовых полей. ^[9] Гелиобактерии являются главным образом наземными фототрофами, в отличие от множества других водных организмов, и часто образуют мутуалистические отношения с растениями, находящимися рядом с ними. ^[13]

Таксономия

Не следует путать гелиобактерии с хеликобактером , который представляет собой род бактерий с совершенно разными характеристиками.

Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN). ^[14] и Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) ^[15]

на основе 16S рРНК ДП _01_2022 ^[16]^[17]^[18] и 120 маркерных белков на основе GTDB 07-RS207. ^[19]^[20]^[21]

Гелиорестис Брянцева и др. 2000 г.

Heliophilum Ormerod et al. 1996 год

	Heliobacillus Beer-Romero и Gest 1998 г.

	Heliobacterium Gest и Favinger 1985 г.

Гелиомикробий Киндт и др. 2021 г.

См. также

Ссылки

^ [Мэдиган М.Т., Мартинко Дж.М., Данлэп П.В., Кларк Д.П. (2009). Брок Биология микроорганизмов, 12-е издание, с. 453-454].
^ Сэттли, У. Мэтью; Свингли, Уэсли Д. (1 января 2013 г.). «Свойства и эволюционные последствия генома гелиобактерий» . Достижения в ботанических исследованиях . 66 : 67–97. дои : 10.1016/B978-0-12-397923-0.00003-5 . ISBN 9780123979230 . ISSN 0065-2296 .
^ Джаганнатан, Б.; Гольбек, Дж. Х. (01 января 2013 г.). «Железо-серные кластеры FX, FA и FB в фотосинтетических реакционных центрах типа I» . Энциклопедия биологической химии . стр. 335–342. дои : 10.1016/B978-0-12-378630-2.00184-5 . ISBN 9780123786319 .
^ Джаганнатан, Б.; Гольбек, Дж. Х. (1 января 2009 г.). «Фотосинтез: микробный» . Энциклопедия микробиологии . стр. 325–341. дои : 10.1016/B978-012373944-5.00352-7 . ISBN 9780123739445 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Бланкеншип, Роберт (2014). Молекулярные механизмы фотосинтеза . Уайли-Блэквелл. п. 19. ISBN 978-1405189750 .
^ Хейникель и Гольбек, 2007 г.
^ Жизриэль, Кристофер; Сарру, Иосифина; Ферлез, Брайан; Голбек, Джон Х.; Реддинг, Кевин Э.; Фромме, Раймунд (27 июля 2017 г.). «Строение симметричного фотосинтетического реакционного центра – фотосистемы» . Наука . 357 (6355): 1021–1025. Бибкод : 2017Sci...357.1021G . дои : 10.1126/science.aan5611 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 28751471 .
^ «Ферментация, митохондрии и регуляция | Биологические принципы» . bioprinciples.biosci.gatech.edu . Проверено 26 апреля 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Мэдиган, Майкл Т.; Ормерод, Джон Г. (1995), Бланкеншип, Роберт Э.; Мэдиган, Майкл Т.; Бауэр, Карл Э. (ред.), «Таксономия, физиология и экология гелиобактерий», Аноксигенные фотосинтетические бактерии , Достижения в области фотосинтеза и дыхания, Springer Нидерланды, стр. 17–30, doi : 10.1007/0-306-47954-0_2 , ISBN 9780306479540
^ Кимбл, Линда К.; Манделько, Линда; Вёзе, Карл Р.; Мэдиган, Майкл Т. (1 апреля 1995 г.). «Heliobacterium Modeticaldum, sp. nov., термофильная гелиобактерия горячих источников и вулканических почв». Архив микробиологии . 163 (4): 259–267. дои : 10.1007/BF00393378 . ISSN 1432-072X . S2CID 5551453 .
^ Асао, Мари; Юнг, Дебора О.; Ахенбах, Лори А.; Мэдиган, Майкл Т. (1 октября 2006 г.). «Heliorestis convoluta sp. nov., спиральная алкалофильная гелиобактерия из Вади-эль-Натруна, Египет». Экстремофилы . 10 (5): 403–410. дои : 10.1007/s00792-006-0513-4 . ISSN 1433-4909 . ПМИД 16628377 . S2CID 6885589 .
^ Брянцева Ирина А.; Горленко Владимир М.; Компанцева Елена Ивановна; Ахенбах, Лори А.; Мэдиган, Монтана (1 августа 1999 г.). «Heliorestis daurensis, gen. nov. sp. nov., алкалофильная фототрофная гелиобактерия в форме палочки-спирали из сибирского содового озера». Архив микробиологии . 172 (3): 167–174. дои : 10.1007/s002030050756 . ISSN 1432-072X . ПМИД 10460887 . S2CID 22557416 .
^ Асао, Мари; Мэдиган, Майкл Т. (июнь 2010 г.). «Таксономия, филогения и экология гелиобактерий» . Исследования фотосинтеза . 104 (2–3): 103–111. дои : 10.1007/s11120-009-9516-1 . ISSN 1573-5079 . ПМИД 20094790 . S2CID 10052124 .
^ Ж. П. Эзеби. «Гелиобактерии» . Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) . Проверено 9 сентября 2022 г.
^ Сэйерс; и др. «Гелиобактерии» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 9 сентября 2022 г.
^ «ЛТП» . Проверено 23 февраля 2022 г.
^ «Дерево LTP_all в формате Ньюика» . Архивировано из оригинала 4 сентября 2022 года . Проверено 23 февраля 2022 г.
^ «Примечания к выпуску LTP_01_2022» (PDF) . Проверено 23 февраля 2022 г.
^ «Выпуск GTDB 07-RS207» . База данных геномной таксономии . Проверено 20 июня 2022 г.
^ "bac120_r207.sp_labels" . База данных геномной таксономии . Проверено 20 июня 2022 г.
^ «История таксонов» . База данных геномной таксономии . Проверено 20 июня 2022 г.

Дальнейшее чтение

Гест Х. и Фавингер Дж.Л. (1983) Arch Microbiol 136:11-16.
Мэдиган М.Т. (1992) В Balows et al. (ред.) Прокариоты, стр. 1981–1992, Springer New York.
Мэдиган М.Т. и Ормерод Дж.Г. (1995) В Бланкеншипе и др. (ред.) Аноксигенные фотосинтетические бактерии, стр. 17–30. Kluwer Academic Publishers, Нью-Йорк.
Ормерод Дж.Г. и др. (1996) Arch Microbiol 165:226-234.
Мэдиган М.Т., Мартинко Дж.М., Данлэп П.В., Кларк Д.П. (2009). Брок Биология микроорганизмов, 12-е издание, с. 453-454
Хейнникель М. и Гольбек Дж.Х. (2007) Исследования фотосинтеза 92:35-53

[test-1] [Мэдиган М.Т., Мартинко Дж.М., Данлэп П.В., Кларк Д.П. (2009). Брок Биология микроорганизмов, 12-е издание, с. 453-454].

[2] Сэттли, У. Мэтью; Свингли, Уэсли Д. (1 января 2013 г.). «Свойства и эволюционные последствия генома гелиобактерий» . Достижения в ботанических исследованиях . 66 : 67–97. дои : 10.1016/B978-0-12-397923-0.00003-5 . ISBN 9780123979230 . ISSN 0065-2296 .

[3] Джаганнатан, Б.; Гольбек, Дж. Х. (01 января 2013 г.). «Железо-серные кластеры FX, FA и FB в фотосинтетических реакционных центрах типа I» . Энциклопедия биологической химии . стр. 335–342. дои : 10.1016/B978-0-12-378630-2.00184-5 . ISBN 9780123786319 .

[4] Джаганнатан, Б.; Гольбек, Дж. Х. (1 января 2009 г.). «Фотосинтез: микробный» . Энциклопедия микробиологии . стр. 325–341. дои : 10.1016/B978-012373944-5.00352-7 . ISBN 9780123739445 .

[:0-5] Jump up to: ^а ^б ^с Бланкеншип, Роберт (2014). Молекулярные механизмы фотосинтеза . Уайли-Блэквелл. п. 19. ISBN 978-1405189750 .

[6] Хейникель и Гольбек, 2007 г.

[7] Жизриэль, Кристофер; Сарру, Иосифина; Ферлез, Брайан; Голбек, Джон Х.; Реддинг, Кевин Э.; Фромме, Раймунд (27 июля 2017 г.). «Строение симметричного фотосинтетического реакционного центра – фотосистемы» . Наука . 357 (6355): 1021–1025. Бибкод : 2017Sci...357.1021G . дои : 10.1126/science.aan5611 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 28751471 .

[8] «Ферментация, митохондрии и регуляция | Биологические принципы» . bioprinciples.biosci.gatech.edu . Проверено 26 апреля 2021 г.

[:1-9] Jump up to: ^а ^б ^с Мэдиган, Майкл Т.; Ормерод, Джон Г. (1995), Бланкеншип, Роберт Э.; Мэдиган, Майкл Т.; Бауэр, Карл Э. (ред.), «Таксономия, физиология и экология гелиобактерий», Аноксигенные фотосинтетические бактерии , Достижения в области фотосинтеза и дыхания, Springer Нидерланды, стр. 17–30, doi : 10.1007/0-306-47954-0_2 , ISBN 9780306479540

[10] Кимбл, Линда К.; Манделько, Линда; Вёзе, Карл Р.; Мэдиган, Майкл Т. (1 апреля 1995 г.). «Heliobacterium Modeticaldum, sp. nov., термофильная гелиобактерия горячих источников и вулканических почв». Архив микробиологии . 163 (4): 259–267. дои : 10.1007/BF00393378 . ISSN 1432-072X . S2CID 5551453 .

[11] Асао, Мари; Юнг, Дебора О.; Ахенбах, Лори А.; Мэдиган, Майкл Т. (1 октября 2006 г.). «Heliorestis convoluta sp. nov., спиральная алкалофильная гелиобактерия из Вади-эль-Натруна, Египет». Экстремофилы . 10 (5): 403–410. дои : 10.1007/s00792-006-0513-4 . ISSN 1433-4909 . ПМИД 16628377 . S2CID 6885589 .

[12] Брянцева Ирина А.; Горленко Владимир М.; Компанцева Елена Ивановна; Ахенбах, Лори А.; Мэдиган, Монтана (1 августа 1999 г.). «Heliorestis daurensis, gen. nov. sp. nov., алкалофильная фототрофная гелиобактерия в форме палочки-спирали из сибирского содового озера». Архив микробиологии . 172 (3): 167–174. дои : 10.1007/s002030050756 . ISSN 1432-072X . ПМИД 10460887 . S2CID 22557416 .

[13] Асао, Мари; Мэдиган, Майкл Т. (июнь 2010 г.). «Таксономия, филогения и экология гелиобактерий» . Исследования фотосинтеза . 104 (2–3): 103–111. дои : 10.1007/s11120-009-9516-1 . ISSN 1573-5079 . ПМИД 20094790 . S2CID 10052124 .

[LPSN-14] Ж. П. Эзеби. «Гелиобактерии» . Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) . Проверено 9 сентября 2022 г.

[NCBI-15] Сэйерс; и др. «Гелиобактерии» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 9 сентября 2022 г.

[16] «ЛТП» . Проверено 23 февраля 2022 г.

[17] «Дерево LTP_all в формате Ньюика» . Архивировано из оригинала 4 сентября 2022 года . Проверено 23 февраля 2022 г.

[18] «Примечания к выпуску LTP_01_2022» (PDF) . Проверено 23 февраля 2022 г.

[about-19] «Выпуск GTDB 07-RS207» . База данных геномной таксономии . Проверено 20 июня 2022 г.

[tree-20] "bac120_r207.sp_labels" . База данных геномной таксономии . Проверено 20 июня 2022 г.

[taxon_history-21] «История таксонов» . База данных геномной таксономии . Проверено 20 июня 2022 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]