Sulphurimonas - Sulfurimonas - Wikipedia

Sulphurimonas
Vědecká klasifikace
Doména:
Bakterie
Kmen:
Proteobakterie
Třída:
Epsilonproteobakterie
Objednat:
Campylobacterales
Rodina:
Helicobacteraceae
Rod:
Sulphurimonas

Inagaki a kol. 2003[1]

Sulphurimonas je bakteriální rod ve třídě Epsilonproteobakterie, známý pro redukci dusičnanů, oxidaci síry i vodíku a obsahující hydrogenázy skupiny IV.[2][3][4] Tento rod se skládá ze čtyř druhů: Sulfurimonas autorophica, Sulfurimonas denitrificans, Sulfurimonas gotlandica, a Sulfurimonas paralvinellae. Jméno rodu je odvozeno od „síra" v latině a "monas" z řečtiny, což společně znamená „tyč oxidující síru“.[5] Velikost bakterie se pohybuje mezi asi 1,5-2,5 μm na délku a 0,5-1,0 μm na šířku.[6][7][4] Členové rodu Sulphurimonas se vyskytují v různých prostředích, které zahrnují průduchy hlubokého moře, mořské sedimenty a suchozemská stanoviště.[3] Jejich schopnost přežít v extrémních podmínkách se připisuje několika kopiím jedné enzym[je třeba další vysvětlení ].[3] Fylogenetická analýza naznačuje, že členové rodu Sulphurimonas mají omezenou disperzní schopnost a její speciace byl ovlivněn spíše geografickou izolací než hydrotermálním složením[Citace je zapotřebí ]. Hlubinné proudy ovlivňují šíření Sulphurimonas spp., ovlivňující jeho speciace.[8] Jak je uvedeno ve zprávě MPSV[je třeba další vysvětlení ] hlubinných hydrotermální průduchy Epsilonproteobakterie, Sulphurimonas má vyšší schopnost rozptýlení ve srovnání s hlubinným mořem hydrotermální ventilace termofily, označující alopatrická speciace[je nutné ověření ].[8]

Vlastnosti

Tabulka 1. Specifické vlastnosti čtyř druhů uvnitř Rod Sulfurimonas
DruhVelikostMorfologie[9]HnutíTeplotní závislost[6]Podmínky stanovištěOptimální podmínkyZdvojnásobení času za optimálních podmínek (hodiny)
Sulfurimonas autotrophica1,5-2,5 x 0,5-1,0 μm [5]TyčJediný polární bičík [5]MezofilníTeplota: 10 - 40 ° C [5] pH: 5-9 [5]Teplota: 23 - 26 ° C[9]PH = 6.5[6]1.4[9]
Sulfurimonas denitrificansVariabilní délka se šířkou ~ 0,3 μm[6]Krátký prut nebo spirillaN / AMezofilníTeplota: 10-30 ° C;[9] pH: 7[10]Teplota: 22 ° C [9] PH = 7[6]12 [9]
Sulfurimonas gotlandica0,66 ± 0,083 x 62,1 ± 0,54 μm [11]Zakřivená tyč nebo spirillaJeden polární bičík nebo dva bičíky na opačných pólech [11]PsychrotolerantTeplota: 4 - 20 ° C [6] pH: 6,7–8,0 [6]Teplota: 15 ° C[6]13[6]
Sulfurimonas paralvinellae1,50–2,50 μm × 0,6–0,8 μm [9]Tyčstěhování bičík

1,5–2,5 μm dlouhý a 0,6–0,8 μm široký[9]

MezofilníTeplota: 4-35 ° C[9] pH: 5,4-8,6Teplota: 30 ° C [9] pH = 6,1[6]13-16[9]

Historie uznání

"Auto" a „Trophicos“ jsou odvozeny z řeckých slov, kde "auto" znamená já a „Trophicos“ označuje ošetřování, péči nebo krmení, což naznačuje jeho autotrofii.[4] Hojnost a rozdělení podskupin v rámci EU Epsilonproteobakterie a rodSulphurimonas byly detekovány ve vodním sloupci pomocí řady technik, včetně klonování 16S rRNA, katalyzovaného reportérového ukládání a fluorescenční in situ hybridizace (CARD-FISH) a kvantitativního měření PCR.[12] Vzorky vody byly odebírány v různých hloubkách a koncentrace živin, kyslíku a síry byly měřeny bezprostředně po odběru vzorků. Vzorek byl měřen na uhlíková fixace rychlost a DNA extrahovaná a specifické sekvence amplifikované pomocí PCR.[12]

„denitrifikani “ část názvu Sulfurimonas denitrificans (S. denitrifikani) odkazuje na jeho schopnost snižovat dusičnan na plynný dusík, proces známý jako denitrifikace. V roce 2006 Sulfurimonas denitrificans byl posledním druhem, který byl umístěn do rodu Sulphurimonasstejně jako v roce 2000 byla nesprávně zařazena do rodu Thiomicrospira.[13]

Studie z Sulfurimonas gotlandica (S. gotlandica) většinou pocházeli z Baltské moře, použitím transmisní elektronová mikroskopie a fluorescenční mikroskopie s kyselinou fosfowolframovou a DAPI skvrna jako formy vizualizace.[6][14][13]

Sulfurimonas paralvinellae byl poprvé získán z hnízda hlubinných polychaete červi, zejména z rodiny Alvinellidae. Členové rodu Paralvinellae byli nalezeni v a sulfid kopec v hlubokém moři hydrotermální ventilace v severním poli Iheya v korytu Mid-Okinawa.[9] Kmen byl zpočátku oddělen od hnízda technikou ředění až vyhynutí. Kmen byl nazván GO25 T a měl podobné fyziologické a fylogenetické vlastnosti Sulfurimonas autotrophica. Později bylo zjištěno, že se tento druh liší Sulfurimonas autotrophica tím, že má výraznou energii metabolismus.[3][9]

Metabolismus

Obecně platí, že bakterie mají mnoho cest metabolismus, a v případě členů rodu Sulphurimonas, takto jsou kategorizovány do taxonů.[15] Členové rodu Sulphurimonas žijí v široké škále prostředí a hrají zásadní roli v chemoautotrofních procesech, v závislosti na prostředí.[3] Bylo prokázáno, že izoláty čtyř druhů v tomto rodu rostou s širokou škálou akceptorů a dárců elektronů, což umožňuje členům rodu Sulphurimonas růst v nejrůznějších prostředích.[3] Proto je úspěch Sulphurimonasspp. je připisována jeho schopnosti být chemolithotrofem, jeho pružnému metabolismu měnících se akceptorů / donorů elektronů a zdrojů anorganického uhlíku, své toleranci vůči kyslíku a schopnosti měnit se s prostředím.[3][16] S odlišným prostředím, čtyřmi druhy energie metabolismus jsou viděni; včetně metabolismu síry, vodíku, dusíku a uhlíku.[13]

Metabolismus síry

Jako síra -oxidující Epsilonproteobacterium, studie to zjistily Sulphurimonas spp. používat k růstu širokou škálu dárců elektronů, včetně sulfidů, síry, thiosíranů a siřičitanů.[3] Jak je však uvedeno níže, ne všechny druhy mohou použít každého ze zmíněných dárců elektronů (Tabulka 2). Sulfur Oxygenase Reductase (SOR) katalyzuje síra, vytváření siřičitan, thiosíran a sulfid.[17] SOR geny se nacházejí v S. gotlandica a S. autotrophica, ale chybí v S. denitrificans.[13] Předpokládá se, že S. denitrificans ztracený SOR geny kvůli stanovišti s nízkým obsahem sulfidů v Nizozemsku Waddenské moře.[13]

Sulfurimonas paralvinellae je schopen použít obě molekulární vodík a snížena síra pro metabolismus, což z něj dělá jen druhou hlubinnou epsilonproteobakterie zjistili, že to[9] Sulfurimonas paralvinellae je také schopen používat droždí extrakt jako zdroj síry.[3] Je pozorováno, že molekulární vodík poskytuje vyšší rychlost růstu a je preferován Sulfurimonas paralvinellae nad volnou redukovanou sírou, i když je tato přítomna v prostředí, je nadbytek. To lze vysvětlit menším množstvím molekulárního vodíku potřebného k udržení růstu v bakteriální buňce ve srovnání se sníženou sírou.[9]

Tabulka 2. Seznam dárců elektronů pro Sulphurimonas druh. [3]

Sulfurimonas autorophicaSulfurimonas denitrificansSulfurimonas gotlandicaSulfurimonas paralvinellae
Sulfid✓✓✓X
Síra✓✓✓✓
Thiosíran✓✓✓✓
SiřičitanXX✓X
VodíkX✓✓✓

Až na S. paralvinellae, Všechno Sulphurimonas Druhy mohou použít sulfid jako donor elektronů oxidací sulfidu na síran.[3] Sulfidová oxidační dráha, která se používá, se nazývá sulfid: chinon reduktáza (SQR) a je kódována geny zapojenými do dráhy odpovědné za katalýzu oxidace sulfidů.[3][18] Ve všech královstvích je šest známých typů proteinů SQR.[3]

Většina izolátů z Epsiolonproteobakterie mají SQR klasifikované jako typ II, IV a VI, nikdy nemají typ I a příležitostně mají typ III a V.[3] Sulphurimonas je jediný známý rod v Epsilonproteobakterie který má SQR typu III a V.[3] Typ III se nachází pouze v S. denitrificans a S. gotlandica.[3] SQR typu IV je vysoce konzervovaný a vyskytuje se u všech čtyř druhů Sulphurimonas a proto je považován za nejdůležitější SQR pro přežití buněk v rodu Sulphurimonas.[3] Podle studie při pohledu na heterologní výraz SQR homology v S.denitrificans, má tři funkční SQR; Typ II, III a IV.[18] Další studie také zjistila, že SQR typu VI nebyl v S. denitrificans, ale že to bylo u ostatních tří druhů.[13] Vědci zjistili, že SQR typu VI funguje vysoko sulfid prostředí,[13] a předpokládal to S. 'denitrificans nevyžaduje SQR typu VI, protože členové druhu by měli nízkou pravděpodobnost setkání s volným sulfidem.[13] Na druhou stranu, S. autotrofní je jediný ze čtyř druhů, který obsahuje SQR typu V, a byl spojován s organismy žijícími v kyselých dolech [5]

Přesné role funkčních SQR zůstávají neznámé.[18] Obecně jsou však SQR zásadní pro oxidaci, asimilaci a signalizaci sulfidů, generování energie a toleranci těžkých kovů.[18] Proto členové rodu Sulphurimonas významně přispívají k celosvětovému cyklu síry, protože všichni členové druhu oxidují síru na síran.[5]

Metabolismus vodíku

Všichni kromě jednoho z Sulphurimonas druhy mohou k růstu využívat vodík jako zdroj energie.[13] Členové S. autotrophica jsou jediní Sulphurimonas spp. nepoužívat vodík a bylo prokázáno, že roste s vodíkem v aerobních a anaerobních podmínkách.[6] Naproti tomu vodík je občas používán jako donor elektronů bakteriemi, které k němu patří S. denitrificans, S. gotlandica, a S. paralvinellae, místo sloučenin na bázi síry.[19][6]

Katalyzovat metabolismus vodíku bakterie patřící do rodu Sulphurimonas použijte [NiFe] -hydrogenázu. Reakce je .[20] Existuje mnoho různých [NiFe] -hydrogenáz, které jsou klasifikovány do různých skupin (skupiny I až IV) a nacházejí se ve všech čtyřech Sulphurimonas druh.[13] Od té doby S. autotrophica obsahuje hydrogenázy, studie dospěla k závěru, že za určitých podmínek prostředí může být schopen spotřebovat vodík.[5]

Další studie to ukazuje S. denitrificans roste efektivněji s vodík než s thiosíran.[13] Strom Sulphurimonas druhy vyjadřují absorpci aktivního vodíku hydrogenáza a může růst na vodíku.[13] To, kde bakterie žijí (tj. Mořská voda, sedimenty nebo hydrotermální průduchy), ovlivní hladinu kyslíku v prostředí, a tedy i druh metabolismu [13] které používají.

Metabolismus dusíku

Pokud víme, metabolismus dusíku se vyskytuje u všech členů patřících k Sulphurimonas druhy kromě S. autotrophica [13]. Bylo prokázáno, že S. autotrophica nemohl za laboratorních podmínek růst v koncentraci 5 mM dusičnanu sodného.[4] Denitrifikace podle Sulphurimonas spp. má zásadní roli v cyklování dusíku.[13] Dusičnan obrat za S. denitrificans je 20 mM ve třech (s thiosíran a vodík) až šest dní (thiosíran a žádný vodík).[13] Obrat dusičnanů u dalších dvou druhů, S. gotlandica a S. paralvinellae, jsou zcela odlišné.[13] S. gotlandica použil pouze 1 mM dusičnan do 9 dnů (s thiosíranem) a S. paralvinellae použilo 10 mM dusičnanu do 4 dnů (s vodíkem a sírou).[7][9] Dodatečně, S. gotlandica a S. denitrificans může použít nitrit místo dusičnanu jako akceptor elektronů.[13] Seznam akceptorů elektronů Sulphurimonas druhy, které lze použít, jsou shrnuty v Tabulka 3.

Tabulka 3. Seznam akceptorů elektronů pro Sulphurimonas druh. [13]

Sulfurimonas autorophicaSulfurimonas denitrificansSulfurimonas gotlandicaSulfurimonas paralvinellae
DusičnanX✓✓✓
DusitanyX✓✓X
Kyslík✓✓✓✓

Katalyzovat reakci metabolismu dusíku, vše Sulphurimonas Druhy mají periplazmatickou nitrátreduktázu (Nap) katalytickou podjednotku (NapA). Tyto epsiolonproteobakteriální NapA mají vysokou afinitu k dusičnanům a mohou představovat adaptaci členů tohoto rodu na nízké koncentrace dusičnanů v prostředí v hlubinných průduchech.

Izoláty z S. gotlandica a S. denitrificans jsou dobře přizpůsobeny kolísajícímu kyslík a sirovodík koncentrace v životním prostředí, protože mohou oba používat dusičnan, dusitany nebo kyslík jako akceptory elektronů. Jejich schopnost používat dusičnan nebo dusitany jako akceptor elektronů místo kyslíku rozšiřuje jejich ekologický výklenek mimo anoxický do mnohem hlubších oblastí ve vodním sloupci.

Speciace

Druhy, které tvoří rod Sulphurimonas se liší svými odlišnými fyziologickými a genotypovými rozdíly.[6] Mnoho izolátů bylo částečně nebo úplně sekvenováno. Například genom izolátu z S. autotrophica má přibližně 2 153 198 párů bází.[5]

Členové tohoto bakteriálního rodu obývají sulfidickou vodu, pelagické redoxní zóny a hlubinné průduchy, kde jsou bohaté sloučeniny obsahující síru.[2][3][4] Druhy rodu Sulphurimonas používat různé proteiny, které katalyzují specifické sloučeniny nalezené v těchto oblastech, což dále zdůrazňuje společné rysy a rozdíly v jejich genomech DNA.[2][3][4][6][8]

Podobnosti v 16S rRNA genových sekvencích mezi Sulfurimonas gotlandica, Sulfurimonas paralvinellae, Sulfurimonas autotrophica, a Sulfurimonas dentrificans jsou větší než 90%,[6] s S. gotlandica sdílí podobnost 93,7 až 94,2% s ostatními druhy.[6] Podobně, S. paralvinellae a S. autotrophica (Kmen OK10) mají 96,3% sekvenční podobnost ve svých 16S rRNA genových sekvencích,[5][9] zatímco S. dentrificans a S. autotrophica (OK10) mají 93,5% podobnost sekvence.[5]

Obsah G + C v některých genomech druhů je podobný. S. gotlandica obsahuje obsah DNA G + C 33,6 mol% (A + T, 66,4 mol%),[6] zatímco S. paralvinellae má 37,6 mol% obsahu DNA G + C (63,4 mol% A + T).[9]

Fylogenetická analýza to ukázali Sulphurimonas vykazuje omezenou disperzní schopnost v tom, že speciace je ovlivněna geografickou polohou více než hydrotermální složení.[8] Kromě toho mohou ovlivnit hlubinné proudy speciace.[8]

Následující tabulka shrnuje výše uvedené informace:

Tabulka 4: Obsah DNA a podobnost genu rRNA 16 s mezi Sulphurimonas

Obsah DNA G + C (mol%)Obsah DNA A + T (mol%)16s rRNA genová podobnost (%)
Sulphurimonas autotrophicaN / AN / A96,3% podobnost s S. paralvinellae.

93,7-94,2% podobnost s S. gotlandica.

93,5% podobnost s S. dentrificans.

Sulphurimonas

dentrifikany

N / AN / A93,5% podobnost s S. autrotrophica (OK10).

93,7-94,2% podobnost s S. gotlandica.

Sulphurimonas gotlandica33,6 mol%66,4 mol%93,7 - 94,2% podobnost se VŠECHNY druhy.
Sulphurimonas paralvinellae37,6 mol%63,4 mol%96,3% podobnost s S. autrotrophica (OK10).

93,7-94,2% podobnost s S. gotlandica.

Místo výskytu

Sulphurimonas se běžně vyskytují na (sulfidogenních) stanovištích, jako jsou mořské sedimenty, hlubinné hydrotermální průduchy, pelagické redoxkliny a ropná pole.[21] Stanoviště, kde se nacházejí, se odráží v jejich genovém obsahu; někteří členové mají méně geny zatímco jiné mají více genů, které souvisejí s prostředím, kde se vyskytují.[3] Některé z těchto genů umožňují použití různých donorů a akceptorů elektronů, což jim umožňuje obývat řadu prostředí.[3] V hlubinách hydrotermální průduchy oxidace sulfidů je nejdůležitějším zdrojem chemické energie pro Sulfurimonas spp.[9] Shodou okolností jsou vysoké koncentrace sirovodíku v hlubinných průduchech produkovány vysokoteplotními interakcemi mořská voda-kámen.[9] Je to pozoruhodné mikroorganismy žijící v hlubokém temném oceánu oxidují sloučeniny síry pro chemolithoautotrofie; tento proces je mikrobiálně zprostředkován.[9] Například, sulfid chinon reduktázy (SQR), nalezený ve všech izolátech z Sulphurimonas spp. napomáhá při oxidaci síry a thiosíran -obsahující sloučeniny.[4][3][18] Také, hydrogenázy a další enzymy umožňují tomuto konkrétnímu rodu kolonizovat „různorodé“ prostředí.[3] Vzhledem k závislosti na sloučeninách obsahujících síru v hlubokém moři by to mohlo vytvořit konkurenci mezi druhy.

Bakteriální rohože se nacházejí v hloubce ~ 100 m vody vedle aktivních hydrotermálních průduchů.[11] Fylogenetická analýza ukázala, že tyto bakteriální rohože sestávaly z bakterií rodu Sulphurimonas .[11] Podobné bakteriální rohože se běžně vyskytují na podmořských horách vytvořených podvodními sopkami a instantní vulkanismem u hydrotermálních průduchů.[21] Hydrotermální odvětrávání podporuje růst bakteriálních rohoží Sulphurimonas dochází, například na Loihi, Axiální, Vailulu'u, a Suiyo podmořské hory a oblouky Mariana a Kermadec.[21]

Biotické interakce

Predace

Sulfurimonas (podskupina GD17) dominuje chemotrofně denitrifikace v Baltské moře pelagické redoxkliny.[14][13][6] Pomocí metod, jako jsou testy predátorů a kultury doplňování bakterií, bylo zjištěno, že populace Sulfurimonas (podskupina GD17) měla zdvojnásobení času 1 až 1,5 dne, což je mnohem více než jejich průměrná doba zdvojnásobení za optimálních podmínek uvedených v tabulce 1.[22] Pastva však může pohltit populaci v průběhu jednoho dne.[22] Pět aktivních pastevci které se obvykle nacházejí v redoxklinech náčelníci (Oligohymenophorea, Prostomatea) a mořští bičíkatý skupiny (MAST-4, Chrysophyta, Cercozoa), byly nalezeny pomocí RNA-SIP.[22] V chladu ekosystém, Kraby Lithodid (Paralomis sp.), Kteří jedí filtry, se živí thiotropními bakteriálními podložkami, které se skládají z mnoha různých druhů bakterie.[22]

Bylo zjištěno, že při absenci dalších možných prediktorů patří bakterie do rodu Sulphurimonas rostou v unimodálním vztahu, což naznačuje, že zvyšují bakteriální rozmanitost a produktivitu. To znamená, že bez prediktorů se tyto bakterie mohou diferencovat a růst exponenciálně.[22]

Symbióza

Sulphurimonas je rod, který je běžně pozorován v symbióze s jinými organismy, většinou mořskými prstencové červy. Sulfurimonas paralvinellae je spojován s hlubinnými polychaete kolonie umístěné v sousedství hydrotermální průduchy. Hnízda těchto červů jsou pokryta redukovanými sírovými částicemi produkovanými kombinací mikrobiologických a chemických procesů. Tyto částice síry slouží jako snadno dostupný zdroj energie pro bakterie patřící do rodu Sulphurimonas.[9]

Bioturbace podle vlčí červi v prostředí mělké vody v nepřítomnosti kyslíku zvyšuje metabolismus bakterií v Epsilonproteobacterium phylotype, který vykazuje více než 95% podobnost s Sulfurimonas denitrificans. Lugworm aktivity, jako je hrabání a peristaltické čerpání, aby kyslík a oxid uhličitý rozpuštěné ve vodě šly do sedimentu. Tato obohacená vrstva se pohybuje dolů a mísí se se sedimentem. Kyslík odebíraný z vody proniká touto anaerobní vrstvou a vytváří síran dostupný pro použití bakteriemi pro metabolismus. Sulfid z vody může být také detoxikován vlčí červi buď rozvětveným respiračním řetězcem, nebo redoxní regulací oxidace sulfidů. Konečným produktem těchto reakcí je thiosíran, který se stává dalším zdrojem energie pro chemoautotrofní bakterie kolonizující sediment [23]

Soutěž

Bakterie patřící do rodu Sulphurimonas jsou v konkurenci s jinými bakteriemi oxidujícími sírany (SOB) o výživové zdroje a byly intenzivně studovány kvůli jejich významu v ropném průmyslu.[24][23] SOB komunity tvoří fyziologicky rozmanité členy Epsilonproteobakterie, který obsahuje rody Sulphurimonas, Chlorobia, a Chloroflexi.[24] Všechny tyto rody se nacházejí v ropných nádržích a Sulphurimonas jsou přítomny ve velkém množství.[23][24] Členové tohoto rodu zabírali přibližně 26% rezervoárů, z nichž všechny se liší teplotou a relativním podílem jiných SOB, což dále naznačuje, že tento rod je schopen růstu při širokém rozmezí teplot.[3][14][23][24] Navzdory tomu Sulphurimonas soutěží s Thioclava, Sulfuricurvum, a Thiohalomonas, což koreluje s 15,4%, 12,0% a 17,0%.[24] Většina bakterií přítomných v těchto nádržích jsou nekultivované bakterie, které nebyly hluboce studovány.[23][24] Bakterie výše uvedených rodů odvozují svoji energii z oxidace redukovaných sloučenin síry (tj. Sulfidů a thiosíranů), což mezi nimi naznačuje přímou konkurenci pro sloučeniny obsahující síru [3][4][6]

Potravinový řetězec / web

Obr. 7. Zjednodušené Sulphurimonas Potravinový web / řetězové fotografické kredity: Suman Rana

Členové bakteriálního rodu Sulphurimonas je známo, že ovlivňují relativní množství druhů v jejich okolí.[25] V případě S. gotlandica kmene GD1, bylo prokázáno, že populace heterotrofních nanoflagelátů (HNF) poklesla ciliate a dinoflagellate hojnost zůstala relativně konstantní v podmínkách bohatých na kyslík / sirovodík.[25] Opačný trend byl naopak pozorován v suboxických podmínkách, a to v HNF a náčelníci vzrostl v hojnosti, zatímco dinoflageláty zůstalo neměnné.[25] Tyto změny byly přičítány jak přítomnosti kyslíku / sirovodíku v prostředí, tak potenciální predaci HNF S. gotlandica.[25]

V jiné studii bylo zjištěno, že pět aktivních grazerů sídlí v podmínkách redoxclinu, jmenovitě redoxcline ciliates, mořské bičíkovité skupiny a některé druhy ekosystémů za studena prosakující.[22][26] Ve skutečnosti jsou tyto organismy schopné spotřebovat vše Sulphurimonas populace v dané konkrétní oblasti za den [22]

Význam pro životní prostředí

Aby mohl růst, Sulphurimonas druhy konzumují jak druhy se sníženou sírou, tak druhy oxidovaného dusíku. Proto členové Sulphurimonas přímo ovlivňují biogeochemické cyklování těchto prvků v prostředích, kde existují a jsou početně hojné. Například, Sulfurimonas gotlandica může představovat až 25% mikrobiální komunity v redoxklině v Baltském moři na základě počtu buněk CARD-FISH [27] a Sulphurimonas spp. představoval významný počet čtení epsilonproteobakterií v průzkumu mikrobiální diverzity v hlubinných difuzních průduchech s použitím amplifikovaných 16S sekvencí.

Další výzkum

Sulphurimonas hongkongensis je nově objevený druh rodu Sulphurimonas. Bylo nalezeno v Hongkongu, poblíž pobřežního sedimentu v kanálu Kai Tak Approach spojujícím přístav Victoria. Produkuje energii za anoxických podmínek. Jeho donorem elektronů je thiosíran, sulfid nebo vodík a jeho akceptorem elektronů je dusičnan. Jeho morfologie je ve tvaru tyčinky a roste při 15–35 ° C (optimálně při 30 ° C), pH 6,5–8,5 (optimálně při 7,0–7,5) a 10–60 g L.−1 NaCl (optimální při 30 g L−1). Jeho genom se skládá z 34,9% obsahu GC, 2290 genů kódujících proteiny a 42 genů RNA (3 geny rRNA). Jeho hlavní buněčné mastné kyseliny byly C14: 0 (4,8%), C16: 0 (32,8%), 2-OH C16: 0 (9,5%), C16: 1 (14,6%), C18: 0 (16,9%) a C18: 1 (19,2%). Složení těchto mastných kyselin je podobné jako u izolátů Sulphurimonas paralvinellae “a Sulphurimonas autotrophica ', ale existuje jedinečná mastná kyselina zastoupená 2-OH C16: 0, která definuje, že se jedná o odlišný druh od ostatních členů rodu Sulphurimonas.

Reference

  1. ^ Inagaki, F .; Takai, K .; Kobayashi, H .; Nealson, K.H .; Horikoshi, K. (2003). „Sulfurimonas autotrophica gen. Nov., Sp. Nov., Nová síra oxidující ε-proteobakterium izolovaná z hydrotermálních sedimentů v korytě střední Okinawy“. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 53 (6): 1801–1805. doi:10.1099 / ijs.0.02682-0. PMID  14657107.
  2. ^ A b C Cardman, Zena (2014). "Aktivní prokaryotická společenství podél tepelně a geochemicky proměnného transektu v hydrotermálních sedimentech Guaymas Basin". Publikování disertačních prací ProQuest. ProQuest  1612445722.
  3. ^ 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 Han, Yuchen; Perner, Mirjam (01.01.2015). „Celosvětově rozšířený rod Sulfurimonas: všestranný energetický metabolismus a adaptace na redoxní cliny“. Hranice v mikrobiologii. 6: 989. doi:10.3389 / fmicb.2015.00989. PMC  4584964. PMID  26441918.
  4. ^ A b C d E F G h Inagaki, Fumio; Takai, Ken; Kobayashi, Hideki; Nealson, Kenneth H .; Horikoshi, Koki (01.01.2003). „Sulfurimonas autotrophica gen. Nov., Sp. Nov., Nová síra oxidující ε-proteobakterium izolovaná z hydrotermálních sedimentů v korytě střední Okinawy“. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 53 (6): 1801–1805. doi:10.1099 / ijs.0.02682-0. PMID  14657107.
  5. ^ A b C d E F G h i j k Sikorski, Johannes; Munk, Christine; Lapidus, Alla; Ngatchou Djao, Olivier Duplex; Lucas, Susan; Glavina Del Rio, Tijana; Nolan, Matt; Tice, Hope; Han, Cliff (2010-10-27). "Kompletní genomová sekvence kmene typu Sulfurimonas autotrophica (OK10T)". Standardy v genomických vědách. 3 (2): 194–202. doi:10,4056 / sigs.1173118 (neaktivní 9. 11. 2020). ISSN  1944-3277. PMC  3035374. PMID  21304749.CS1 maint: DOI neaktivní od listopadu 2020 (odkaz)
  6. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str q r s t Labrenz, Matthias; Grote, Jana; Mammitzsch, Kerstin; Boschker, Henricus T. S .; Laue, Michael; Jost, Günter; Glaubitz, Sabine; Jürgens, Klaus (01.01.2013). „Sulfurimonas gotlandica sp. Nov., Chemoautotrofní a psychrotolerantní epsilonproteobakterium izolované z pelagického redoxklinu a upravený popis rodu Sulfurimonas“. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 63 (11): 4141–4148. doi:10.1099 / ijs.0.048827-0. PMC  3836495. PMID  23749282.
  7. ^ A b Mammitzsch, Kerstin; Jost, Günter; Jürgens, Klaus (01.02.2014). "Dopad koncentrací rozpuštěného anorganického uhlíku a pH na růst chemolithoautotrofní epsilonproteobacterium Sulfurimonas gotlandica GD1T". Mikrobiologie Otevřeno. 3 (1): 80–88. doi:10,1002 / mbo3,153. ISSN  2045-8827. PMC  3937731. PMID  24376054.
  8. ^ A b C d E Mino, Sayaka; Nakagawa, satoshi; Makita, Hiroko; Toki, Tomohiro; Miyazaki, Junichi; Sievert, Stefan M; Polz, Martin F; Inagaki, Fumio; Godfroy, Anne (2017). „Endemicita kosmopolitní mezofilní chemolithoautotrofní Sulfurimonas v hlubinných hydrotermálních průduchech“. Časopis ISME. 11 (4): 909–919. doi:10.1038 / ismej.2016.178. PMC  5364360. PMID  28045457.
  9. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str q r s t u proti Takai, Ken; Suzuki, Masae; Nakagawa, satoshi; Miyazaki, Masayuki; Suzuki, Yohey; Inagaki, Fumio; Horikoshi, Koki (01.01.2006). „Sulfurimonas paralvinellae sp. Nov., Nový mezofilní chemolithoautotrof, který oxiduje vodík a síru v rámci Epsilonproteobacteria izolovaného z hlubinného hydrotermálního větracího hnízda polychaete, reklasifikace Thiomicrospira denitrificans jako Sulfurimonas denitrificans comb. Nov. A emended description of the nov. Sulphurimonas ". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 56 (8): 1725–1733. doi:10.1099 / ijs.0.64255-0. PMID  16901999.
  10. ^ JANNASCH, HOLGER W; WIRSEN, CARL O .; NELSON, DOUGLAS C .; ROBERTSON, LESLEY A. (1985). „Thiomicrospira crunogena sp. Nov., Bezbarvá bakterie oxidující síru z hlubinného hydrotermálního otvoru“. International Journal of Systematic Bacteriology. 35 (4): 422–424. doi:10.1099/00207713-35-4-422.
  11. ^ A b C d Phillips, Brennan; Dunbabin, Matthew; Henning, Brad; Howell, Corey; DeCiccio, Alex; Flinders, Ashton; Kelley, Katherine; Scott, Jarrod; Albert, Simon (2016). „Zkoumání„ Sharkcana “: biogeochemická pozorování podmořské sopky Kavachi (Šalamounovy ostrovy)“. Oceánografie. 29 (4): 160–169. doi:10.5670 / oceanog.2016.85.
  12. ^ A b Grote, Jana; Labrenz, Matthias; Pfeiffer, Birgit; Jost, Günter; Jürgens, Klaus (01.11.2007). „Kvantitativní distribuce epsilonproteobakterií a podskupiny Sulfurimonas v pelagických redoxklinech ve středním Baltském moři“. Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 73 (22): 7155–7161. doi:10.1128 / AEM.00466-07. ISSN  0099-2240. PMC  2168200. PMID  17921285.
  13. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str q r s t Han, Yuchen; Perner, Mirjam (2014). „Role vodíku pro metabolismus Sulfurimonas denitrificans“. PLOS ONE. 9 (8): e106218. Bibcode:2014PLoSO ... 9j6218H. doi:10.1371 / journal.pone.0106218. PMC  4149538. PMID  25170905.
  14. ^ A b C Grote, Jana; Schott, Thomas; Bruckner, Christian G .; Glöckner, Frank Oliver; Jost, Günter; Teeling, Hanno; Labrenz, Matthias; Jürgens, Klaus (10.01.2012). „Genom a fyziologie modelu Epsilonproteobacterium odpovědného za detoxifikaci sulfidů v mořských zónách vyčerpání kyslíku“. Sborník Národní akademie věd. 109 (2): 506–510. Bibcode:2012PNAS..109..506G. doi:10.1073 / pnas.1111262109. ISSN  0027-8424. PMC  3258601. PMID  22203982.
  15. ^ Xu, Jianping (2006-06-01). „POZVÁNÝ PŘEHLED: Mikrobiální ekologie ve věku genomiky a metagenomiky: koncepty, nástroje a nejnovější pokroky“. Molekulární ekologie. 15 (7): 1713–1731. doi:10.1111 / j.1365-294X.2006.02882.x. ISSN  1365-294X. PMID  16689892. S2CID  16374800.
  16. ^ Campbell, Barbara J .; Engel, Annette Summers; Porter, Megan L .; Takai, Ken (06.06.2006). „Všestranné epsilon-proteobakterie: klíčoví hráči v sulfidických stanovištích“. Recenze přírody. Mikrobiologie. 4 (6): 458–468. doi:10.1038 / nrmicro1414. ISSN  1740-1526. PMID  16652138. S2CID  10479314.
  17. ^ Janosch, Claudia (2015). „Sulfur Oxygenase Reductase (Sor) in the Medium Thermoacidophilic Leach Bacteria: Studies in Sulfobacillus thermosulfidooxidans and Acidithiobacillus caldus“. Mikroorganismy. 3 (4): 707–724. doi:10,3390 / mikroorganismy3040707. PMC  5023260. PMID  27682113.
  18. ^ A b C d E Han, Yuchen; Perner, Mirjam (2016). „Spotřeba sulfidů v Sulfurimonas denitrificans a heterologní exprese jeho tří homologů SQR“ (PDF). Americká společnost pro mikrobiologii. 198 (8): 1260–1267. doi:10.1128 / JB.01021-15. PMC  4859588. PMID  26833414.
  19. ^ Gevertz, D .; Telang, A. J .; Voordouw, G .; Jenneman, G. E. (01.06.2000). „Izolace a charakterizace kmenů CVO a FWKO B, dvou nových bakterií redukujících dusičnany a sulfidy oxidujících izolovaných z ropného pole“. Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 66 (6): 2491–2501. doi:10.1128 / aem.66.6.2491-2501.2000. ISSN  0099-2240. PMC  110567. PMID  10831429.
  20. ^ Vignais, Paulette M .; Billoud, Bernard (01.10.2007). "Výskyt, klasifikace a biologická funkce hydrogenáz: přehled". Chemické recenze. 107 (10): 4206–4272. doi:10.1021 / cr050196r. ISSN  0009-2665. PMID  17927159.
  21. ^ A b C Emerson, David; Moyer, Craig L. (2010). Mikrobiologie podmořských hor. Rockville, USA: Oceánografie. p. 151.
  22. ^ A b C d E F G Anderson, Ruth; Wylezich, Claudia; Glaubitz, Sabine; Labrenz, Matthias; Jürgens, Klaus (01.05.2013). „Dopad pastvy protistů na klíčovou bakteriální skupinu pro biogeochemické cyklování v pelagických oxicko / anoxických rozhraních v Baltském moři“. Mikrobiologie prostředí. 15 (5): 1580–1594. doi:10.1111/1462-2920.12078. ISSN  1462-2920. PMID  23368413.
  23. ^ A b C d E Ghosh, Wriddhiman; Dam, Bomba (01.11.2009). „Biochemie a molekulární biologie litotrofní oxidace síry taxonomicky a ekologicky rozmanitými bakteriemi a archeami“. Recenze mikrobiologie FEMS. 33 (6): 999–1043. doi:10.1111 / j.1574-6976.2009.00187.x. ISSN  1574-6976. PMID  19645821.
  24. ^ A b C d E F Tian, ​​Huimei; Gao, Peike; Chen, Zhaohui; Li, Yanshu; Li, Yan; Wang, Yansen; Zhou, Jiefang; Li, Guoqiang; Ma, Ting (02.02.2017). „Složení a množství mikroorganismů redukujících a oxidujících síru ve ropných nádržích zaplavených vodou s různými teplotami v Číně“. Hranice v mikrobiologii. 8: 143. doi:10.3389 / fmicb.2017.00143. ISSN  1664-302X. PMC  5288354. PMID  28210252.
  25. ^ A b C d „Změny během experimentů s vyloučením predátorů s ... - Obrázek 3 ze 6“. ResearchGate. Citováno 2017-03-23.
  26. ^ Niemann, Helge; Linke, Peter; Knittel, Katrin; MacPherson, Enrique; Boetius, Antje; Brückmann, Warner; Larvik, Gaute; Wallmann, Klaus; Schacht, Ulrike (07.10.2013). „Tok metanu a uhlíku do bentonického potravinářského webu při studených prosakech - případová studie ze subdukční zóny Kostariky“. PLOS ONE. 8 (10): e74894. Bibcode:2013PLoSO ... 874894N. doi:10.1371 / journal.pone.0074894. ISSN  1932-6203. PMC  3792092. PMID  24116017.
  27. ^ Grote, J .; et al. (2012). „Genom a fyziologie modelu Epsilonproteobacterium odpovědného za detoxifikaci sulfidů v mořských zónách vyčerpání kyslíku“. PNAS. 109 (2): 506–510. Bibcode:2012PNAS..109..506G. doi:10.1073 / pnas.1111262109. PMC  3258601. PMID  22203982.