Komagataeibacter xylinus - Komagataeibacter xylinus

Komagataeibacter xylinus
Vědecká klasifikace
Království:
Bakterie
Kmen:
Proteobakterie
Třída:
Alphaproteobacteria
Objednat:
Rhodospirillales
Rodina:
Acetobacteraceae
Rod:
Komagataeibacter
Druh:
Komagataeibacter xylinus
Binomické jméno
Komagataeibacter xylinus
Hnědá 1886

Komagataeibacter xylinus je druh z bakterie nejlépe známý pro svou schopnost vyrábět celulóza.

Historie a taxonomie

Tento druh byl poprvé popsán v roce 1886 autorem Adrian John Brown, kteří identifikovali bakterie při studiu kvašení. Brown pojmenoval tento druh Bacterium xylinum. Od té doby to bylo známé pod několika jinými jmény, hlavně Acetobacter xylinum a Gluconacetobacter xylinus.[1] Dostalo své současné jméno se zřízením nového rod Komagataeibacter, v roce 2012.[1][2][3] To je druh druhu rodu.[4]

Genom a metabolismus

K. xylinus je členem bakterie kyseliny octové, skupina Gramnegativní aerobní bakterie, které produkují octová kyselina v době kvašení. K. xylinus je ve skupině neobvyklé také při výrobě celulóza. Bakteriální celulóza (také někdy známá jako nanocelulóza) se podílí na tvorbě biofilmy.[1] Je chemicky totožný s rostlinnou celulózou, ale má odlišnou fyzickou strukturu a vlastnosti.[5]

The genom kmene s nedostatkem celulózy K. xylinus byl sekvenován v roce 2011,[6] a v roce 2014 následovaly genomy kmenů produkujících celulózu[7] a 2018.[8] První kmen produkující celulózu měl genom skládající se z jednoho chromozóm 3.4 megabázové páry a pět plazmidy, z nichž jeden je „megaplasmid“ o velikosti asi 330 kilobázové páry.[7]

Klíčové geny související s produkcí celulózy se vyskytují ve čtyřech genech operon bcsABCD, který kóduje čtyři podjednotky celulóza syntáza enzym. Všechny čtyři geny jsou potřebné pro efektivní produkci celulózy in vivo, ačkoli BcsA a BscB jsou dostatečné in vitro. Několik dalších genů v K. xylinus genom se také podílejí na produkci a regulaci celulózy, včetně a celuláza enzym.[1]

Použití a význam

K. xylinus byl dlouho používán jako modelový organismus pro studium výroby celulózy v rostliny. Rovněž se studuje samostatně a zkoumá se bakteriální biofilm produkce, komunikace mezi buňkami a další zajímavá témata.[1] Výroba bakteriální celulózy pro průmyslové účely byla předmětem rozsáhlého výzkumu, ale je omezena produktivitou a škálovatelností.[5][8]

Acetobacter xylinus se považuje za hlavní mikroorganismus v kultuře Kombucha.[9]

Reference

  1. ^ A b C d E Römling, Ute; Galperin, Michael Y. (září 2015). „Biosyntéza bakteriální celulózy: rozmanitost operonů, podjednotek, produktů a funkcí“. Trendy v mikrobiologii. 23 (9): 545–557. doi:10.1016 / j.tim.2015.05.005. PMC  4676712. PMID  26077867.
  2. ^ Yamada, Yuzo; Yukphan, Pattaraporn; Vu, Huong Thi Lan; Muramatsu, Yuki; Ochaikul, Duangjai; Nakagawa, Yasuyoshi (12. června 2011). „Pododdělení rodu Gluconacetobacter Yamada, Hoshino a Ishikawa 1998: návrh Komagatabacter gen. Nov., Pro kmeny přizpůsobené skupině Gluconacetobacter xylinus v α-Proteobacteria“. Annals of Microbiology. 62 (2): 849–859. doi:10.1007 / s13213-011-0288-4.
  3. ^ Yamada, Yuzo; Yukphan, Pattaraporn; Lan Vu, Huong Thi; Muramatsu, Yuki; Ochaikul, Duangjai; Tanasupawat, Somboon; Nakagawa, Yasuyoshi (2012). "Popis Komagataeibacter gen. Nov., S návrhy nových kombinací (Acetobacteraceae)". The Journal of General and Applied Microbiology. 58 (5): 397–404. doi:10 2323 / jgam. 58 397.
  4. ^ "Komagataeibacter". Seznam prokaryotických jmen s postavení v nomenklatuře. Citováno 5. července 2018.
  5. ^ A b Klemm, Dieter; Kramer, Friederike; Moritz, Sebastian; Lindström, Tom; Ankerfors, Mikael; Gray, Derek; Dorris, Annie (6. června 2011). „Nanocelulózy: Nová rodina přírodních materiálů“. Angewandte Chemie International Edition. 50 (24): 5438–5466. doi:10,1002 / anie.201001273. PMID  21598362.
  6. ^ Ogino, H .; Azuma, Y .; Hosoyama, A .; Nakazawa, H .; Matsutani, M .; Hasegawa, A .; Otsuyama, K.-i .; Matsushita, K .; Fujita, N .; Shirai, M. (28. listopadu 2011). „Kompletní genomová sekvence NBRC 3288, jedinečný kmen neprodukující celulózu Gluconacetobacter xylinus izolovaný z octa“. Journal of Bacteriology. 193 (24): 6997–6998. doi:10.1128 / JB.06158-11. PMC  3232855. PMID  22123756.
  7. ^ A b Kubiak, Katarzyna; Kurzawa, Marta; Jędrzejczak-Krzepkowska, Marzena; Ludwicka, Karolina; Krawczyk, Mariusz; Migdalski, Andrzej; Kacprzak, Magdalena M .; Loska, Damian; Krystynowicz, Alina; Bielecki, Stanisław (duben 2014). „Kompletní genomová sekvence kmene Gluconacetobacter xylinus E25 - cenný a efektivní producent bakteriální nanocelulózy“. Journal of Biotechnology. 176: 18–19. doi:10.1016 / j.jbiotec.2014.02.006. PMID  24556328.
  8. ^ A b Liu, Miao; Liu, Lingpu; Jia, Shiru; Li, Siqi; Zou, Yang; Zhong, Cheng (19. dubna 2018). „Kompletní analýza genomu Gluconacetobacter xylinus CGMCC 2955 pro objasnění biosyntézy bakteriální celulózy a metabolické regulace“. Vědecké zprávy. 8 (1): 6266. doi:10.1038 / s41598-018-24559-w. ISSN  2045-2322. PMC  5908849. PMID  29674724.
  9. ^ Jankovic, I., a Stojanovic, M. (1994). Mikrobiální a chemické složení, růst, terapeutické a antimikrobiální vlastnosti čajové houby. Mikrobiologija (Jugoslávie).