Aquifex aeolicus - Aquifex aeolicus

Aquificeae
Vědecká klasifikace
Doména:
Bakterie
Kmen:
Aquificae
Třída:
Aquificae
Objednat:
Aquificales
Rodina:
Aquificaceae
Rod:
Aquifex
Druh:
A. aeolicus
Binomické jméno
"Aquifex aeolicus"
Huber a Stetter, 1992 - Pozn .: Ani platně, ani efektivně publikováno.

"Aquifex aeolicus" je chemoautotrofní, Gramnegativní, pohyblivý, obvykle ve tvaru tyče bakterie s přibližnou délkou 2,0 - 6,0 μm a průměrem 0,4 - 0,5 μm.[1] "A. aeolicus„není platně ani účinně publikován a bez postavení v nomenklatuře by měl být uveden v uvozovkách. Je to jeden z mála druhů v Aquificae kmen, neobvyklá skupina termofilních bakterií, o nichž se předpokládá, že jsou jedny z nejstarších druhů bakterií, příbuzné vláknitým bakteriím, které byly poprvé pozorovány na přelomu století.[2] "A. aeolicus„roste nejlépe ve vodě mezi 85 ° C a 95 ° C a lze ji najít poblíž podvodní sopky nebo horké prameny. To vyžaduje kyslík přežít, ale bylo zjištěno, že optimálně roste za mikroaerofilních podmínek.[1] Díky své vysoké stabilitě proti vysoké teplotě a nedostatku kyslíku “A. aeolicus„je dobrým kandidátem na biotechnologické aplikace, protože se předpokládá, že má potenciál být použity jako hydrogenázy v atraktivní buňce biopaliv H2 / O2, která nahrazuje chemické katalyzátory.[3] To může být užitečné pro zlepšení průmyslových procesů.

Mikrobiologické vlastnosti

Morfologie

Dospělý "A. aeolicus„Buňky jsou typicky tyčinkovité bakterie s přibližnou délkou 2,0–6,0 μm a průměrem 0,4–0,5 μm.[1] Tyto buňky jsou pohyblivé pomocí monopolárního polytrichous bičíky.[1] Členové tohoto druhu mají navíc tendenci vytvářet velké buněčné konglomerace, až 100 jednotlivých buněk.[3]

Metabolismus

Jako autotrofní, "A. aeolicus„má schopnost získat veškerý potřebný uhlík fixací CO2 z prostředí.[4] Navíc tato bakterie využívá TCA cyklus protože poskytuje substráty mnoha biosyntetických drah. „A. aeolicus" genom obsahuje kódující geny, které by společně mohly tvořit dráhu TCA: fumarát reduktáza, fumarát hydratáza, isocitrát dehydrogenáza, malát dehydrogenáza, ferredoxin oxidoreduktáza, sukcinát -CoA ligáza, akonitáza a citrátsyntáza.[1] Navíc tato bakterie používá kyslík, vodík a minerální soli jako primární zdroje energie.

Pokud jde o jeho růst za mikroaerofilních podmínek, Aquifex Bylo pozorováno, že druhy rostou v koncentracích kyslíku až 7,5 ppm.[2] Předpokládá se, že je to možné, protože 1) jejich kyslík-dýchací systém byl již velmi vyvinut před příchodem kyslíku fotosyntéza, 2) Aquifex linie ožila poté, co došlo ke zvýšení atmosférického kyslíku, nebo 3) bylo vyvinuto dýchání kyslíku a poté přeneseno mezi různé bakteriální linie, jako je Aquifex.[1]

životní prostředí

"A. aeolicus"byl poprvé objeven v odtoku horkých pramenů v Yellowstonský národní park.[2] Bylo však také zjištěno, že roste poblíž podmořských sopek kolem Liparské ostrovy, severně od Sicílie.[1] Jako teplomilný, “A. aeolicus„roste nejlépe ve vodě mezi 85 ° C a 95 ° C,[4] s pH optimum 8,0, v rozmezí od 6,8 ​​do 9,0.

Fenotypové a genetické vlastnosti

Porovnání „Aquifex aeolicus" genom na jiné organismy ukázaly, že přibližně 16% jeho genů pochází z Archaea doména. Nejvíc souvisí s bakterií oxidující vodík, Aquifex pyrophilus a jeho blízký příbuzný, Hydrogenobacter thermophilus.[2]

Genom "A. aeolicus"byl úspěšně mapován,[1] ale bylo zjištěno, že má pouze jednu třetinu velikosti E-coli genom. V důsledku omezené velikosti genomu se zdálo, že metabolická flexibilita klesá. Má nejmenší genom ze všech známých neparazitů. Jeho celkový genom je dlouhý 1,5 Mb, má Obsah G + C. 43,4% a obsahuje 1512 genů. Obsahuje také geny potenciálně kódující tři odlišné [NiFe] hydrogenázy, předpokládá se však, že Aquifex hydrogenázy I a II fungují při zachování energie, kde je pro CO pravděpodobnější potřeba hydrogenázy III2 fixace.[4] Navíc během sekvenování, jediný další chromozomální prvek (ECE) byla identifikována,[1] naznačující důkazy o genetické výměně mezi „A. aeolicus" chromozóm a ECE.

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i Huber, R., Swanson, R., Deckert, G., Warren, P., Gaasterland, T., Young, W., Lenox, A., Graham, D. (1998). „Kompletní genom hypertermofilní bakterie Aquifex aeolicus“. Příroda. 392 (6674): 353–8. Bibcode:1998 Natur.392..353D. doi:10.1038/32831. PMID  9537320.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  2. ^ A b C d Reysenbach, L., Wickham, G. S. & Pace, N. R. (1994). „Fylogenetická analýza komunity hypertermofilních růžových vláken v Octopus Spring, Yellowstonský národní park“. Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 60: 2113–2119.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  3. ^ A b Guiral, M; Prunetti, L; Aussignargues, C; Ciaccafava, A; Infossi, P; Ilbert, M; Lojou, E; Giudici-Orticoni, M. T. (2012). „Hypertermofilní bakterie Aquifex aeolicus". Hypertermofilní bakterie Aquifex aeolicus: Od dýchacích cest k extrémně rezistentním enzymům a biotechnologickým aplikacím. Pokroky v mikrobiální fyziologii. 61. 125–94. doi:10.1016 / B978-0-12-394423-8.00004-4. ISBN  9780123944238. PMID  23046953.
  4. ^ A b C Brugna-Guiral, M., Tron, P., Nitschke, W., Stetter, K., Burlat, B., Guigliarelli, B., Bruschi, M., Giudici-Orticoni, M (2003). „[NiFe] hydrogenázy z hypertermofilní bakterie Aquifexa eolicus: vlastnosti, funkce a fylogenetika“. Extremophiles. 7 (2): 145–157. doi:10.1007 / s00792-002-0306-3. PMID  12664267.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)

externí odkazy