Aquifex

This is a curated page. Report corrections to Microbewiki.

A Microbial Biorealm page on the genus Aquifex

Aquifex pyrophilus (platinum shadowed).
© K.O. Stetter & Reinhard Rachel, University of Regensburg.

Aquifex pyrophilus (freeze-etched).
© K.O. Stetter & Reinhard Rachel, University of Regensburg.

Classification

Higher order taxa:

Bacteria; Aquificae; Aquificae (class); Aquificales; Aquificaceae; Aquifex

Species:

Aquifex aeolicus, Aquifex pyrophilus, Aquifex sp.

NCBI: Taxonomy Genome

Description and Significance

Deep-branching bacteria of the genus Aquifex, such as Aquifex pyrophilus and Aquifex aeolicus, can grow at 95 degrees C; they are among the most extreme thermophilic bacteria known. A. az Aeolicust először R. Huber és K. O. Stetter szerezte meg
az Aeolic-szigeteken (Szicíliától északra, Olaszországban), míg az A. pyrophilust az Izlandtól északra fekvő Kolbensey-hegygerincen..

emiatt úgy gondolják, hogy az Aquifex az egyik legkorábbi baktérium, amely eltér az eubaktériumoktól. A hipertermofil baktériumok, mint például az Aquifex, fontosak az ipari folyamatokban, génjei pedig számos biotechnológiai alkalmazásban felhasználhatók.

genom szerkezete

annak ellenére, hogy az Aquifex képes túlélni szélsőséges hőmérsékleteken, az A. aeolicusgenome-ban csak néhány fajlagos hőállósági mutató látható. A genom, amely 1,551,335 bp hosszúságú, sűrűn van csomagolva, és olyan géneket tartalmaz, amelyek átfedik egymást. Ezenkívül nem találtak intronokat vagy fehérje splicing elemeket.. Ez a csökkent metabolikus hajlíthatóság mellett valószínűleg a korlátozott genomméretnek köszönhető;ennek a komplex organizmusnak a genomja az E. coli genomjának egyharmada. A számított szekvencia redundancia az A-Ra. az aeolicus genomja 4,83 (Deckert et al. 1998). Az Aquifex Genom összehasonlítása más organizmusokkal azt mutatta, hogy a gének 16% – a archaea baktériumokból származik. Látogasson el a TIGR-re az A. aeolicus VF5 genomjával és kromoszómális szerkezetével kapcsolatos további információkért.

sejtszerkezet és anyagcsere

Aquifex pyrophilus (ultravékony szakasz).
kb Stetter & Reinhard Rachel, Regensburgi Egyetem.

az Aquifex nem sporeformáló, gram-negatív, általában rúd alakú organizmusok. Körülbelül 2,0-6,0 mikrométer hosszúak, átmérője 0,4-0,5 mikrométer. Autotróf organizmusokként az Aquifex rögzíti a szén-dioxidot a környezetből, hogy megkapja a szükséges szenet. Kemolitotrófok, ami azt jelenti, hogy szervetlen kémiai forrásokból nyerik a bioszintézis energiáját. Azok az enzimek, amelyeket ez a szervezet az aerob légzéshez használ, hasonlóak a többi aerob baktériumban található enzimekhez (Deckert et al. 1998). A. aeolicus oxigént igényel a levegőből elektron akceptorként a hidrogéngáz oxidálásához (prokarióták):

2 H2 + O2 6 H2O

az Aquifex, jelentése “vízkészítő”, azért kapta a nevét, mert a reakció végterméke a víz. Ennek ellenére a legtöbb Aquificales használhatja a tioszulfátot vagy a ként energiaforrásként (hasonlóan a klórbiumhoz és más zöld kénbaktériumokhoz), és kénsavat és H2S-t állít elő víz helyett. Bár a legtöbb Aquifcales szigorúan aerob, kimutatták, hogy az A. pyrophilus képes anaerob módon növekedni azáltal, hogy oxigén helyett nitrogént redukál (víz helyett N2 végterméket képezve). További információk és diagramok ismert A. aeolicus metabolikus utak, látogasson el a Systems Biology Inc.

egy nemrégiben készült tanulmány megállapította, hogy a nem n-metilezett APT lipidek megfigyelhetők, mint közös foszfolipid fejcsoport az Aquifex-ben. A tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy ” ez a nyilvánvaló bizonyíték az APT fejcsoport szélesebb körű jelenlétére a mélyen elágazó baktériumok között további bizonyítékot szolgáltat arra vonatkozóan, hogy bizonyos mélyen elágazó baktériumok szerkezeti jellemzőkkel rendelkeznek, kivéve az éterhez kötött alkilláncok jól leírt jelenlétét az archeális doménnel.”

az Aquifex-ben megfigyelt Nem n-metilezett APT lipidek, a Sturt et al (2004) képe

ökológia

mint a hipertermofil Bakterium, az aquifex aeolicus rendkívül forró tempuratúrákban nő, például vulkánok vagy forró források közelében. Optimálisan nőnek 85 fok körüli hőmérsékleten, de akár 95 fokos hőmérsékleten is növekedhetnek. Oxigénre van szüksége az anyagcsere-gépezet folytatásához, de viszonylag alacsony oxigénszint mellett képes működni (az A. pyrophilus oxigénszintje akár 7 is lehet.5 ppm). A. aeolicus can grow on hydrogen, oxygen, carbon dioxide, and mineral salts (Deckert et al. 1998). Aquifex species generally form large cell aggregates, which can be comprised of up to 100 individual cells.

Aquifex aeolicus. © K.O. Stetter & Reinhard Rachel, University of Regensburg.

A hot spring at Octopus Spring. From the Lunar and Planetary Institute.

körülbelül 2 méterre a jobb oldali képen látható rugótól. Az Aquifex-et és a Thermotoga-t tartalmazó rózsaszín mikrobiális szálakat találtak ebben a csatornában. A tempuratúrát 83 Celsius fokra mértük, a pH-t pedig 8-ra. A Lunar and Planetary Institute-tól.

Deckert, Gerard, et al. 1998. “Az Aquifex Aeolicus hipertermofil baktérium teljes genomja.”Természet, Vol. 392. Macmillan Kiadó. 353-358.

Huber, R., et al. 1998 Thermocrinus ruber, gen.nov., sp. November., a Yellowstone Nemzeti Parkból izolált rózsaszín filament-képző hyperthemophil baktérium. Appl. Env. Mikrobiol. 64:3576-3583.Prescott, Harley, Klein. 21baktériumok: a Deinococcusok és a Nonproteobaktériumok: Gram-negatívok. McGraw Hill Felsőoktatás.Sturt, Helen F.; Roger E. idézés, Kristin Smith, Marcus Elvert és Kai-Uwe Hinrichs. “Intakt poláris membrán lipidek prokariótákban és üledékekben nagy teljesítményű folyadékkromatográfiával/elektrospray ionizációs többlépcsős tömegspektrometriával megfejtve-új biomarkerek a biogeokémia és a mikrobiális ökológia számára.”Rapid Commun. Tömegspektrom. 2004; 18: 617–628.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.