Sulfolobus acidocaldarius - Sulfolobus acidocaldarius

Sulfolobus acidocaldarius
Vědecká klasifikace
Doména:
Archaea
Království:
Crenarchaeota
Kmen:
Crenarchaeota
Třída:
Thermoprotei
Objednat:
Sulfolobales
Rodina:
Sulfolobaceae
Rod:
Sulfolobus
Druh:
S. acidocaldarius
Binomické jméno
Sulfolobus acidocaldarius
Thomas D. Brock et al. 1972

Sulfolobus acidocaldarius je termoacidofilní archaeon který patří do království Crenarchaeota. S. acidocaldarius byl první Sulfolobus druh, který bude popsán v roce 1972 autorem Thomas D. Brock a spolupracovníky.[1] Bylo zjištěno, že tento druh roste optimálně mezi 75 a 80 ° C, s optimem pH v rozmezí 2–3.

Izolace

S. acidocaldarius byl poprvé izolován z termálních půd a horkých pramenů s nízkým pH ve Spojených státech amerických (konkrétně v Yellowstonském národním parku), v Salvadoru, Dominika a Itálie. Prameny, kde byl tento druh izolován, měly pH nižší než 3 a teploty v rozmezí 65-90 ° C.[1]

Morfologický popis

S. acidocaldarius je jako každá Archaea jednobuněčná. Buňky patřící tomuto druhu jsou sférické, i když nepravidelné, a obvykle mají laloky. Průměr buněk spadá do rozmezí 0,8 - 1 μm, s malou odchylkou velikosti.[1]

Replikace buněk

S. acidocaldarius mají mechanismus replikace homologní k eukaryotice ESCRT.[2][3]

Metabolismus

S. acidocaldarius je fakultativní autotrofní. Při autotrofním růstu tento organismus oxiduje síru na síran, zatímco fixuje uhlík z oxidu uhličitého. Čas zdvojnásobení kultur rostoucích pouze na síře spadá mezi 36,8–55,3 h. Tento druh může také růst na složitých organických substrátech. Při pěstování na 0,1% kvasnicového extraktu je růst rychlejší a doby zdvojnásobení jsou mezi 6,5 a 8 h.[1][4]

Genom

V roce 2005 byl kompletní genom Sulfolobus acidocaldarius byl publikován kmen DSM639.[5] Genom tohoto crenarcheonu se skládá z jediného kruhového chromozomu s 2225959bp, s Obsah G + C. o 36,7%. Autoři předpovídali 2292 genů kódujících proteiny. Genom Sulfolobus acidocaldarius je velmi stabilní, s malým, pokud vůbec nějakým, přeskupením kvůli mobilním prvkům.

Autoři našli geny nezbytné pro syntézu purinů a pyrimidinů, stejně jako pro všechny aminokyseliny kromě selenocysteinu. Geny pro metabolismus glukózy naznačují existenci dvou alternativních cest. Tento Sulfolobus druh roste na omezenějším rozsahu zdrojů uhlíku, ve srovnání s jinými Sulfolobus může to být způsobeno nedostatkem vhodných transportérů.

The UPS operon

UV záření zvyšuje frekvenci rekombinace v důsledku genetické výměny v S. acidocaldarius.[6] The UPS operon z Sulfolobus druh je vysoce indukován UV zářením. The pili kódované tímto operonem se používají k podpoře buněčné agregace, která je nezbytná pro následnou výměnu DNA mezi buňkami, což vede k homologní rekombinace. Studie Sulfolobales acidocaldarius ups operon ukázal, že jeden z genů operonu, saci-1497, kóduje endonukleáza III, který škrábe DNA poškozenou UV zářením; a další gen operonu, saci-1500, kóduje a RecQ-like helikáza který je schopen uvolnit homologní rekombinační meziprodukty jako např Křižovatky Holliday.[7] Bylo navrženo, aby Saci-1497 a Saci-1500 fungovaly v homologním rekombinačním opravném mechanismu DNA, který používá přenesenou DNA jako templát.[7] Proto se předpokládá, že UPS Systém v kombinaci s homologní rekombinací poskytuje odpověď na poškození DNA, která se zachrání Sulfolobales před hrozbami poškozujícími DNA.[7]

Význam

Termostabilní restrikční enzym SuaJsem získáván z tohoto organismu.[8]

Reference

  1. ^ A b C d Brock, TD; Brock, KM; Belly, RT; Weiss, RL (1972). „Sulfolobus: nový rod bakterií oxidujících síru žijících při nízkém pH a vysoké teplotě“. Archiv für Mikrobiologie. 84 (1): 54–68. doi:10.1007 / bf00408082. PMID  4559703.
  2. ^ Lindas, A.-C .; Karlsson, E. A .; Lindgren, M. T .; Ettema, T. J. G .; Bernander, R. (5. listopadu 2008). „Unikátní strojní zařízení pro dělení buněk v Archea. Sborník Národní akademie věd. 105 (48): 18942–18946. Bibcode:2008PNAS..10518942L. doi:10.1073 / pnas.0809467105. PMC  2596248. PMID  18987308.
  3. ^ Samson, R. Y .; Obita, T .; Freund, S. M .; Williams, R.L .; Bell, S. D. (12. prosince 2008). „Role pro systém ESCRT v buněčném dělení v Archeai“. Věda. 322 (5908): 1710–1713. Bibcode:2008Sci ... 322.1710S. doi:10.1126 / science.1165322. PMC  4121953. PMID  19008417.
  4. ^ Shivvers, DW; Brock, TD (květen 1973). „Oxidace elementární síry Sulfolobus acidocaldarius“. Journal of Bacteriology. 114 (2): 706–10. PMC  251830. PMID  4706192.
  5. ^ Chen, L; Brügger, K; Skovgaard, M; Redder, P; Ona, Q; Torarinsson, E; Greve, B; Awayez, M; Zibat, A; Klenk, HP; Garrett, RA (červenec 2005). „Genom Sulfolobus acidocaldarius, modelový organismus Crenarchaeota“. Journal of Bacteriology. 187 (14): 4992–9. doi:10.1128 / jb.187.14.4992-4999.2005. PMC  1169522. PMID  15995215.
  6. ^ Wood ER, Ghané F, Grogan DW (1997). „Genetické reakce termofilního archaeonu Sulfolobus acidocaldarius na UV záření krátkých vln“. J. Bacteriol. 179 (18): 5693–8. doi:10.1128 / jb.179.18.5693-5698.1997. PMC  179455. PMID  9294423.
  7. ^ A b C van Wolferen M, Ma X, Albers SV (2015). „Proteiny zpracovávající DNA podílející se na zátěžové reakci sulfolobalů na UV záření“. J. Bacteriol. 197 (18): 2941–51. doi:10.1128 / JB.00344-15. PMC  4542170. PMID  26148716.
  8. ^ Prangishvili, DA; Vashakidze, RP; Chelidze, MG; Gabriadze, IYu (11. listopadu 1985). "Restrikční endonukleáza Sual z termoacidofilní archaebacterium Sulfolobus acidocaldarius". FEBS Dopisy. 192 (1): 57–60. doi:10.1016/0014-5793(85)80042-9. PMID  2996942.

externí odkazy