Geobacter sulfurreducens - Geobacter sulfurreducens
| Geobacter sulfurreducens | |
|---|---|
 | |
| Transmisní elektronový mikrofotografie buněk Geobacter sulfurreducens. Uznání: Anna Klimes and Ernie Carbone, UMass Amherst | |
| Vědecká klasifikace | |
| Království: | |
| Kmen: | |
| Třída: | |
| Objednat: | |
| Rodina: | |
| Rod: | |
| Druh: | G. sírareduceny Caccavo Jr a kol., 1994 |
Geobacter sulfurreducens je gramnegativní kov a síra -redukování proteobakterium.[1] Je ve tvaru tyče, obligátně anaerobní, nefermentující, má bičík a typu čtyři pili a úzce souvisí s Geobacter metallireducens. Geobacter sulfurreducens je anaerobní druh bakterií, který pochází z rodiny bakterií zvaných Geobacteraceae.[2] Pod rodem Geobacter, G. sírareduceny je jedním z dvaceti různých druhů. Rod Geobacter objevil Dr. Derek R. Lovley v roce 1987.[3] G. sírareduceny byl poprvé izolován v Normanu v Oklahomě v USA z materiálů nalezených kolem povrchu kontaminovaného příkopu.[4]
Vlastnosti
Geobacter sulfurreducens je tyčinkovitý mikrob s gramnegativní buněčnou stěnou. Geobacter je známý jako typ bakterie, která je schopna vést úrovně elektřiny, a druh G. sírareduceny je také známý jako „electricigens“ díky své schopnosti vytvářet elektrický proud a vyrábět elektřinu.[3] Studie Daniela Bonda a Dereka Lovleyho v roce 2003 ukázala, že kvůli G. sírareduceny„Schopnost vést elektřinu existovala možnost vytvoření efektivního a dlouhodobého mikrobiální palivový článek (MFC).[5] Tato studie se osvědčila, protože se zjistilo, že proto G. sírareduceny buňky jsou úspěšné při vedení elektřiny a přeměně elektronů na elektřinu, bylo také zjištěno, že to umožnilo mít elektřinu vedenou po dlouhou dobu. Vzhledem k těmto zjištěním organizace jako Světová banka významně financují projekty v zemích, jako je Tanzanie a Namibie, ve kterých pracují G. sírareduceny spalovat odpadní produkty, aby měli elektřinu pro světla a pro nabíjení baterií.[3]
G. sírareduceny by mohly být užitečné při bioremediaci podzemních vod kontaminovaných uranem. [6]
Genom
G. sírareduceny Skládá se z genomu s jedním kruhovým chromozomem a tento jediný chromozom obsahuje 3 814 139 párů bází (bp).[7] Skutečnost, že tento mikrob má kruhový chromozom, je další známkou toho, že se jedná o normální prokaryot označený jako bakterie. Předpovídá se to G. sírareduceny obsahuje 3466 kódujících sekvencí, přičemž průměrná velikost těchto kódujících sekvencí je 989 párů bází. Mikrob obsahuje velké množství typu C. cytochromy, které se využívají pro proteiny transportující elektrony.[7] Existuje hypotéza, že kvůli jeho genomickému složení, G. sírareduceny je schopen identifikovat povrchy a může konstruovat biofilmy, které jsou schopné vést elektřinu využitím své schopnosti přenášet elektrony.[8]
Celkově lze říci, genomové tvoří G. sírareduceny Zdá se, že podporuje současné porozumění způsobům, kterými je mikrob schopen snadno metabolizovat a transportovat elektrony. Zajímavou součástí genomového makeupu mikroba je to, že mu chybí enzym zvaný formyltetrahydrofolát syntetáza, označovaný také jako FTS.[7] To je relevantní, protože FTS se využívá k pomoci metabolickému procesu - což je klíčová funkce G. sírareduceny. Protože FTS je chybějící enzym, G. sírareduceny místo toho využívá proces zpětného přenosu elektronů a zcela ignoruje chybějící enzym FTS.
Viz také
Reference
- ^ Caccavo F, Lonergan DJ, Lovley DR, Davis M, Stolz JF, McInerney MJ (říjen 1994). "Geobacter sulfurreducens sp. nov., mikroorganismus redukující kovy redukující kovy vodíkem a octanem ". Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 60 (10): 3752–9. PMC 201883. PMID 7527204. Citováno 2013-07-19.
- ^ Parker, Charles Thomas; Wigley, Sarah; Garrity, George M (2009). "Taxonomický abstrakt pro rody". The NamesforLife Abstracts. doi:10,1601 / tx,3640.
- ^ A b C Poddar, Sushmita (2011). „Geobacter: elektrický mikrob! Efektivní mikrobiální palivové články k výrobě čisté a levné elektřiny“. Indian Journal of Microbiology. 51 (2): 240–241. doi:10.1007 / s12088-011-0180-8. PMC 3209890. PMID 22654173.
- ^ „Home - BioProject - NCBI“. www.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 2018-04-11.
- ^ Bond, Daniel R. (2003). „Výroba elektřiny pomocí Geobacter sulfurreducens připojeného k elektrodám“. Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 69 (3): 1548–1555. doi:10.1128 / aem.69.3.1548-1555.2003. PMC 150094. PMID 12620842.
- ^ Cologgi, D. L .; Lampa-Pastirk, S .; Speers, A. M .; Kelly, S. D .; Reguera, G. (2011). „Extracelulární redukce uranu prostřednictvím vodivých pili Geobacter jako ochranného buněčného mechanismu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 108 (37): 15248–15252. doi:10.1073 / pnas.1108616108. PMC 3174638. PMID 21896750.
- ^ A b C Methé, B. A .; Nelson, K.E .; Eisen, J. A .; Paulsen, I. T .; Nelson, W .; Heidelberg, J. F .; Wu, D .; Wu, M .; Ward, N. (2003). „Genome of Geobacter sulfurreducens: Reduction Metal in Subsurface Environments“. Věda. 302 (5652): 1967–1969. CiteSeerX 10.1.1.186.3786. doi:10.1126 / science.1088727. JSTOR 3835733. PMID 14671304.
- ^ Chan, Chi Ho; Levar, Caleb E .; Jiménez-Otero, Fernanda; Bond, Daniel R. (01.10.2017). „Mutační analýza měřítka genomu Geobacter sulfurreducens odhaluje odlišné molekulární mechanismy pro dýchání a snímání připravených elektrod oproti oxidům Fe (III)“. Journal of Bacteriology. 199 (19): e00340–17. doi:10.1128 / JB.00340-17. ISSN 0021-9193. PMC 5585712. PMID 28674067.
Další čtení
- Bond DR, Lovley DR (březen 2003). "Výroba elektřiny do Geobacter sulfurreducens připojeno k elektrodám ". Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 69 (3): 1548–55. doi:10.1128 / aem.69.3.1548-1555.2003. PMC 150094. PMID 12620842.
- Butler, Jessica E; Young, Nelson D; Aklujkar, Muktak; Lovley, Derek R (2012). "Srovnávací genomová analýza Geobacter sulfurreducens KN400, kmen se zvýšenou kapacitou pro extracelulární přenos elektronů a výrobu elektřiny ". BMC Genomics. 13 (1): 471. doi:10.1186/1471-2164-13-471. ISSN 1471-2164. PMC 3495685. PMID 22967216.
- Esteve-Nunez, Abraham; Rothermich, Mary; Sharma, Manju; Lovley, Derek (2005). "Růst Geobacter sulfurreducens za podmínek omezujících živiny v kontinuální kultuře “. Mikrobiologie prostředí. 7 (5): 641–648. doi:10.1111 / j.1462-2920.2005.00731.x. ISSN 1462-2912. PMID 15819846.
- Yang, Tae Hoon; Coppi, Maddalena V; Lovley, Derek R; Ne, červen (2010). "Metabolická odezva Geobacter sulfurreducens směrem k variaci dárce / akceptoru elektronů ". Továrny na mikrobiální buňky. 9 (1): 90. doi:10.1186/1475-2859-9-90. ISSN 1475-2859. PMC 3002917. PMID 21092215.
