Shewanella violacea - Shewanella violacea - Wikipedia

Shewanella violacea
Vědecká klasifikace
Doména:
Bakterie
Kmen:
Proteobakterie
Třída:
Gammaproteobakterie
Objednat:
Alteromonadales
Rodina:
Shewanellaceae
Rod:
Shewanella
Druh:
S. violacea
Binomické jméno
Shewanella violacea
Nogi, Kato a Horikoshi, 1999

Shewanella violacea DSS12 (S. violacea) je gramnegativní bakterie nacházející se v mořský sediment v Ryukyu příkop v hloubce 5 110 metrů.[1] První popis tohoto organismu byl publikován v roce 1998 Japoncem mikrobiologové Yuichi Nogi, Chiaki Kato a Koki Horikoshi, kteří tento druh pojmenovali podle jeho fialového vzhledu, když se pěstuje na deskách Marine Agar 2216.[1]

Shewanella violacea je pohyblivý tyčinkovitá bakterie s bičíky.[2] Je to fakultativně anaerobní organismus a považováno za extremophile díky svým optimálním podmínkám růstu při 8 ° C a 30 MPa.[3] Vědci tento druh hodnotí, aby lépe porozuměli konkrétním mechanismům S. violacea používá, aby se dařilo v jeho neobvykle chladném a vysokotlakém prostředí.

Taxonomie

Shewanella violacea je členem Shewanella rod. Nedávné hodnocení Shewanella fylogeneze vedlo k rozdělení tohoto rodu do dvou kategorií: skupina 1 a skupina 2. Tyto kategorie byly vytvořeny na základě hodnocení 16s rRNA sekvence i srovnání membrány lipid složení. Skupina 1 Shewanella druhy jsou většinou extremophiles zatímco skupina 2 Shewanella druhy jsou většinou mezofily.[3] S. violacea je členem skupiny 1 Shewanella kvůli konkrétním genetický úpravy, které umožnily bakteriím prospívat při extrémně nízkých teplotách a vysokých tlacích. Konkrétně druhy skupiny 1 obsahují výrazně vyšší procento polynenasycené mastné kyseliny integrované do jejich membrán.[3]

Umístění

Ukázky S. violacea byly shromážděny pomocí Systém SHINKAI 6500 s posádkou ponorné provozuje Japonské námořní vědecké a technologické centrum. Vzorky byly odebrány z Ryukyo příkopu v hloubce 5 110 m. Bakterie se nacházejí v nejvyšší vrstvě sedimentu v tomto mořském prostředí.[1]

Struktura a metabolismus

Genom

Kompletní genom S. violacea byl úspěšně sekvenován v roce 2010 pomocí Sangerova metoda. S. violacea obsahuje 4 962 103základní páry. Má 4346 protein geny a 169 RNA geny. Bakterie obsahuje jediný chromozóm a není známo plazmidy. The Obsah G + C. je 44,7%.[4] Celý genom je přístupný online tak, jak jej publikuje Národní centrum pro biotechnologické informace (viz externí odkazy).

Membránové složení

Shewanella violacea obsahuje neobvykle vysoké procento polynenasycených mastných kyselin (PUFA) fosfolipidy. v Shewanella violacea 14% jeho mastných kyselin je eikosapentaenové kyseliny (EPA), které jsou specifickým typem polynenasycených mastných kyselin známých také jako 20: 5ω3. Zvýšené koncentrace PUFA snižují tekutost membrány a pomáhají bakterii prospívat v nízkých teplotách.[3] Přesná funkce neobvyklého lipidového složení nalezená v S. violacea a další členové skupiny 1 Shewanella druh dosud není plně pochopen. Přesto vysoké hladiny EPA v roce 2006 S. violacea byly korelovány s vyšší mírou buněčné dělení při vysokých tlacích i při nízkých teplotách.[5][6][7]

Ideální podmínky růstu

Shewanella violacea je povinná psychrofil (kryofil). Jeho optimální růstová teplota je 8 ° C. Při 30 ° C není schopen růst ani se množit. S. violacea je fakultativní piezofil (barofil), což znamená, že je schopen prospívat za podmínek vysokého tlaku. S. violacea je schopen růst v tlakových podmínkách v rozmezí od 0,1 do 70 MPa (3). Jeho ideální tlak je 30 MPa.[3]

Údržba dýchacího systému při vysokých tlacích

Na rozdíl od mnoha jiných Shewanella druh, S. violacea má velmi málo terminálních reduktáz pro anaerobní dýchání, cytocromy typu C a žádné proteiny vnější membrány redukující Fe (III) podílející se na dýchání.[4] Předpokládá se, že operon související s tlakem hraje nedílnou roli v regulaci dýchacího systému v S. violacea.[8] Vědci konkrétně hodnotí význam regulovaného tlaku cytochromy. Cytochromy jsou hemeproteiny podílí se na tvorbě ATP prostřednictvím transportu elektronů. S. violacea obsahuje tři hlavní typy cytochromů. První, CA se vyjadřuje při všech životaschopných tlacích. Druhý, CB, se vyjadřuje pouze při nízkých tlacích. Třetí, cytochrom typu d je exprimován pouze tehdy, když jsou buňky pěstovány pod vysokým tlakem. Cytochrom typu D v S. violacea je tedy kritickým prostředkem pro to, aby dýchací systém zůstal aktivní při vysokých tlacích.[2]

Reference

  1. ^ A b C Nogi, Y., C. Kato a K. Horikoshi. „Taxonomické studie hlubinných barofilů Shewanella kmeny a popis Shewanella violacea sp. listopad." Archiv mikrobiologie 170(5) (1998): 331–38. Tisk.
  2. ^ A b Chikuma, Sayaka, Ryota Kasahara, Chiaki Kato a Hideyuki Tamegai. „Bakteriální adaptace na vysoký tlak: dýchací systém v hlubinné bakterii Shewanella violacea DSS12. “ Mikrobiologické dopisy FEMS 267(1) (2007): 108–12. Tisk.
  3. ^ A b C d E Kato, Chiaki a Yuichi Nogi. „Korelace mezi fylogenetickou strukturou a funkcí: příklady z hlubin Shewanella." Ekologie mikrobiologie FEMS 35(3) (2001): 223–30. Tisk.
  4. ^ A b Aono, Eiji a kol. "Kompletní genomová sekvence a srovnávací analýza Shewanella violacea, psychrofilní a piezofilní bakterie z hlubinných sedimentů. “ Molekulární biosystémy 6 (2010): 1216–226. Tisk.
  5. ^ Kawamoto, Jun a kol. „Příznivé účinky kyseliny eikosapentaenové na pozdní krok buněčného dělení v piezofilní bakterii, Shewanella violacea DSS12, při vysokých hydrostatických tlacích. “ Mikrobiologie prostředí 13(8) (2011): 2293-298. Tisk.
  6. ^ Tamegai, H. "Piezotolerance aktivity respirační terminální oxidázy piezofilní Shewanella violacea DSS12 ve srovnání s ne-piezofilními druhy. “ Biosci. Biotechnol. Biochem. 75(5) (2011): 919–24. Tisk
  7. ^ Kawamoto, J., T. Kurihara, K. Yamamoto, M. Nagayasu, Y. Tani, H. Mihara, M. Hosokawa, T. Baba, S. B. Sato a N. Esaki. „Kyselina eikosapentaenová hraje příznivou roli v membránové organizaci a dělení buněk bakterie přizpůsobené chladu, Shewanella livingstonensis Ac10. “ Journal of Bacteriology 191(2) (2009): 632–40. Tisk.
  8. ^ Naksone, Kaoru. „Piezoregulace biosyntézy cytochromu bd v hlubinné bakterii Shewanella violacea DSS12. “ Výzkumné zprávy School of Engineering 39 (2005): 11–14. Tisk.

externí odkazy