Oleispira antarctica - Oleispira antarctica

Oleispira antarctica
Vědecká klasifikace
Doména:
Bakterie
Kmen:
Proteobakterie
Třída:
Gammaproteobakterie
Objednat:
Oceanospirillales
Rodina:
Oceanospirillaceae
Rod:
Oleispira
Druh:
O. antarctica
Binomické jméno
Oleispira antarctica
Yakimov a kol. 2003

Oleispira antarctica je uhlovodíkový plast mořská bakterie, druh typu v jeho rodu. to je psychrofilní, aerobní a Gramnegativní, s polární bičík.[1] Jeho genom byl sekvenován a na základě této informace byl rozpoznán jako potenciálně důležitý organismus schopný degradace oleje v hlubinách.[2]

Etymologie

Oleispira antarctica„Oleum“ znamená olej, „Spira“ znamená věž (jinými slovy stočená nebo zkroucená) pro kombinovaný význam spirálovitého organismu degradujícího ropu z Antarktida.[1]

Fylogeneze

Na základě sekvenování 16S ribozomální RNA geny provedeno Yakimovem a kol., fylogeneticky, tento organismus je nejblíže příbuzný druhům Oceanobacter, Marinobacterium, a Marinomonas.[1] Patří do třídy Gammaproteobakterie a měl ve třídě vlastní fyletickou linii.[1] Jeho sekvence genu 16S rRNA nebyly více než z 90% podobné jakékoli jiné sekvenci genu 16R rRNA genu Gammaproteobacteria, a představovaly tak nový druh v novém rodu.[1] O. antarctica byl prvním druhem v novém rodu, ale dalším novým druhem, Oleispira lenta, byla charakterizována o 9 let později.[3] Sekvenování O. lenta16S ribozomální RNA geny odhalily sekvenční podobnost přibližně 97,2% O. antarctica.[3]

Izolace

Oleispira antarctica byl izolován a charakterizován z mělkých vzorků mořské vody shromážděných ze vstupní části Rod Bay v Rossově moři (74 ° 41,753 's, 164 ° 07,188' vd) během expedice z letní sezóny v Antarktidě v roce 1999 do stejného času v roce 2000 Jakimovem et al.[1] Vyšetřovatelé provedli obohacení a inkubace odebraných vzorků ve 20 ml objemech ropy a dalších živin.[1] Po 2 měsících obohacování při 4 ° C byly kultury zředěný v tubách obsahujících roztoky minerálního média typu ONR7a, které byly navíc doplněny více surovým lehkým olejem.[1] Tyto zkumavkové kultury byly poté inkubovány ve tmě až do zákal (který byl použit k označení změn bakteriálního růstu v určitém časovém období) se stal dostatečně vysoký, aby indikoval nasycené růstové vzorky (což trvalo přibližně 2 měsíce).[1] Tyto kultury byly poté naředěny a nejvíce zředěné kultury (10−4) s pozitivním růstem byly naneseny na pevnou formu minerálního média ONR7a, které také obsahovalo tetradekan (uhlovodík se 14 uhlíky).[1] Po 15 dnech a další inkubaci při 4 ° C vyšetřovatelé získali jednotlivé kolonie.[1]

Morfologie

Tento druh má a Gramnegativní buněčná stěna.[1] Existuje jako zakřivená tyč ke spirále tvar buňky s rozměry 2-5 μm o 0,4-0,8 μm.[1] Je mobilní s dlouhou, spirálovitě strukturovanou polární bičík > 5 μm na délku.[1] Jednou morfologicky odlišnou charakteristikou je jedinečné zvětšení podobné paličkám a ztuhnutí jednoho nebo obou konců buňky, kde je buněčná stěna více elektronově hustá.[1]

Růst, genomika a metabolismus

Růst a genomika

Kolonie vypadaly na deskách ONR7a nezbarvené, trochu průsvitné a neprůhledné nebo trochu žluté, navíc obsahující tetradekan.[1] Organismus roste nejlépe při teplotě 1–25 ° C s optimální teplotou růstu při teplotě 2–4 ° C, což z něj činí a psychrofil.[1] Je to stenohalin Organismus, což znamená, že roste pouze v úzkém rozmezí slanosti, vyžaduje pro svůj růst ionty sodíku a nejlépe roste v přítomnosti 3-5% chloridu sodného.[1] Byly přítomny enzymy oxidázy a katalázy.[1] Jeho princip mastné kyseliny jsou mononenasycené, přičemž hlavní mastné kyseliny jsou C18: 1, C16: 1, a C16: 0.[1] Kmeny druhu se mohly syntetizovat polynenasycené kyselina eikosapentaenová při nízkých teplotách.[1] Má to Obsah GC 41-42% a velikost jeho genom je asi 2 Mbp.[1][4] K dispozici je 3919 proteinů kódujících geny.[4] Nebyly žádné plazmidy nalezeno.[1]

Metabolismus

Oleispira antarctica provádí aerobní dýchání, ale může také růst pod anaerobní podmínky provedením snížení z dusičnan.[1] Amoniak a dusičnany mohou v tomto případě sloužit jako zdroje dusíku.[1] Je to chemoorganoheterotrof s malou řadou substrátů, které usnadňují jeho růst.[1] Tento malý sortiment zahrnuje především alifatické molekuly uhlíku Tweens (deriváty estery mastných kyselin z sorbitan ), a těkavý mastné kyseliny.[1] Tento druh také postrádá schopnost hydrolyzovat nebo metabolizovat škrob, kasein, lecitin, alginát nebo agar.[1] Zřídka tento druh přijímal nebo používal buď běžně používané sacharidy (např. glukóza ) nebo aminokyseliny (např. glutamin ) pro jeho metabolismus.[1]

Důležitost a aplikace

Oleispira antarctica, kromě několika dalších druhů, se v poslední době věnuje stále větší pozornost a pozornost možnému použití v mikrobech bioremediace.[5] Konkrétně O. antarctica by potenciálně mohly být použity v uklidit z mořské prostředí poškozeno nebo znečištěno uhlovodík znečištění, zejména v kontextu ropné skvrny.[5][6]

16S ribozomální RNA genové klony identifikované jako patřící do rodu Oleispira Bylo zjištěno, že se velmi běžně vyskytují ve vzorcích získaných z hlubokých podvodních hloubek na Únik ropy Deepwater Horizon v roce 2010.[2][7] Oleispira antarctica zejména jde o studený mořský druh, takže tento druh by mohl být použit jako součást sady nástrojů pro bioremediaci organismů, které mohou pracovat na degradaci látek znečišťujících ropné uhlovodíky, například při různých teplotních rozsazích v různých prostředích.[4][8]

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str q r s t u proti w X y z aa ab ac Yakimov, M. M. (2003). „Oleispira antarctica gen. Nov., Sp. Nov., Nová uhlovodíková mořská bakterie izolovaná z antarktické pobřežní mořské vody“. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 53 (3): 779–785. doi:10.1099 / ijs.0.02366-0. ISSN  1466-5026. PMID  12807200.
  2. ^ A b Mason, Olivia U .; Hazen, Terry C .; Borglin, Sharon; Chain, Patrick S. G .; Dubinsky, Eric A .; Fortney, Julian L .; Han, James; Holman, Hoi-Ying N .; Hultman, Jenni (01.09.2012). „Metagenom, metatranscriptom a jednobuněčné sekvenování odhalují mikrobiální reakci na ropnou skvrnu Deepwater Horizon“. Časopis ISME. 6 (9): 1715–1727. doi:10.1038 / ismej.2012.59. ISSN  1751-7362. PMC  3498917. PMID  22717885.
  3. ^ A b Wang, Yan; Yu, min .; Austin, Brian; Zhang, Xiao-Hua (2012-05-01). „Oleispiralenta sp. Nov., Nová mořská bakterie izolovaná ze žluté mořské pobřežní mořské vody v Qingdao v Číně“. Antonie van Leeuwenhoek. 101 (4): 787–794. doi:10.1007 / s10482-011-9693-8. ISSN  0003-6072. PMID  22228140.
  4. ^ A b C Kube, Michael; Chernikova, Tatyana N .; Al-Ramahi, Yamal; Beloqui, Ana; Lopez-Cortez, Nieves; Guazzaroni, María-Eugenia; Heipieper, Hermann J .; Klages, Sven; Kotsyurbenko, Oleg R .; Langer, Ines; Nechitaylo, Taras Y .; Lünsdorf, Heinrich; Fernández, Marisol; Juárez, Silvia; Ciordia, Sergio; Singer, Alexander; Kagan, Olga; Egorova, Olga; Alain Petit, Pierre; Stogios, Peter; Kim, Youngchang; Tchigvintsev, Anatoli; Flick, Robert; Denaro, Renata; Genovese, Maria; Albar, Juan P .; Reva, Oleg N .; Martínez-Gomariz, Montserrat; Tran, Hai; Ferrer, Manuel; Savchenko, Alexej; Yakunin, Alexander F .; Yakimov, Michail M .; Golyshina, Olga V .; Reinhardt, Richard; Golyshin, Peter N. (2013). "Sekvence genomu a funkční genomová analýza bakterie Oleispira antarctica degradující olej". Příroda komunikace. 4: 2156. doi:10.1038 / ncomms3156. ISSN  2041-1723. PMC  3759055. PMID  23877221.
  5. ^ A b Yakimov, Michail M; Timmis, Kenneth N; Golyshin, Peter N (2007). „Povinné mořské bakterie degradující ropu“. Aktuální názor na biotechnologie. 18 (3): 257–266. CiteSeerX  10.1.1.475.3300. doi:10.1016 / j.copbio.2007.04.006. PMID  17493798.
  6. ^ Joye, Samantha B.; Teske, Andreas P .; Kostka, Joel E. (01.09.2014). „Mikrobiální dynamika v návaznosti na výron ropného vrtu Macondo v prostředí Mexického zálivu“. BioScience. 64 (9): 766–777. doi:10.1093 / biosci / biu121. ISSN  0006-3568.
  7. ^ Hazen, Terry C .; Dubinsky, Eric A .; DeSantis, Todd Z .; Andersen, Gary L .; Piceno, Yvette M .; Singh, Navjeet; Jansson, Janet K .; Probst, Alexander; Borglin, Sharon E. (10.10.2010). „Hlubinný ropný oblak obohacuje domorodé bakterie degradující ropu“. Věda. 330 (6001): 204–208. doi:10.1126 / science.1195979. ISSN  0036-8075. PMID  20736401.
  8. ^ Gentile, G .; Bonsignore, M .; Santisi, S .; Catalfamo, M .; Giuliano, L .; Genovese, L .; Yakimov, M. M .; Denaro, R .; Genovese, M. (2016-04-15). „Biodegradační potenciál psychrofilního bakteriálního kmene Oleispira antarctica RB-8T“. Bulletin o znečištění moří. 105 (1): 125–130. doi:10.1016 / j.marpolbul.2016.02.041. PMID  26912198.

Další čtení

externí odkazy