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. aeolicus a fost obținut pentru prima dată de R. Huber și K. O. Stetter la Insulele Aeolice (la nord de Sicilia, Italia), în timp ce A. pyrophilus a fost obținut la creasta Kolbensey, la nord de Islanda..din acest motiv, Aquifex este considerat a fi una dintre primele bacterii care se deosebesc de eubacterii. Bacteriile hipertermofile, cum ar fi Aquifex, sunt importante pentru procesele industriale, iar genele sale pot fi utilizate într-o varietate de aplicații biotehnologice.

structura genomului

chiar dacă Aquifex are capacitatea de a supraviețui la temperaturi extreme, există doar câțiva indicatori specifici de rezistență la căldură evidenți în A. aeolicusgenome. Genomul, care are o lungime de 1.551.335 bp, este dens ambalat și conține gene care se suprapun pe altele. În plus, nu s-au găsit introni sau elemente de îmbinare a proteinelor.. Acest lucru, împreună cu o flexabilitate metabolică redusă, se datorează probabil dimensiunii limitate a genomului; genomul acestui organism complex este o treime din genomul E. coli. Redundanța secvenței calculată pentru A. genomul aeolicus este de 4,83 (Deckert și colab. 1998). Comparația genomului Aquifex cu alte organisme a arătat că 16% din genele sale provin din bacteriile archaea. Vizitați TIGR pentru mai multe informații despre genomul și structura cromozomială a A. aeolicus VF5.

structura celulară și metabolismul

Aquifex pyrophilus (secțiunea ultrathin).
K. O. Stetter& Reinhard Rachel, Universitatea din Regensburg.

Aquifex sunt organisme nonsporeformante, gram-negative, în general în formă de tijă. Au o lungime de aproximativ 2,0-6,0 micrometri și au un diametru de 0,4-0,5 micrometri. Ca organisme autotrofe, Aquifex fixează dioxidul de carbon din mediu pentru a obține carbonul de care au nevoie. Sunt chemolitotrofe, ceea ce înseamnă că atrag energie pentru biosinteză din surse chimice anorganice. Enzimele pe care acest organism le folosește pentru respirația aerobă sunt similare cu enzimele găsite în alte bacterii aerobe (Deckert și colab. 1998). A. aeolicus necesită oxigen din aer ca acceptor de electroni pentru oxidarea hidrogenului gazos (procariote):

2 H2 + O2 2 H2O

Aquifex, care înseamnă „producător de apă”, și-a primit numele deoarece produsul final al acestei reacții este apa. Chiar și așa, majoritatea Aquificales pot folosi tiosulfatul sau sulful ca sursă de energie (la fel ca clorobiul și alte bacterii verzi de sulf) și produc acid sulfuric și H2S în loc de apă. Deși majoritatea Acvifcalelor sunt strict aerobe, A. pyrophilus s-a dovedit a fi capabil să crească anaerob prin reducerea azotului în loc de oxigen (formând un produs final de N2 în loc de apă). Pentru mai multe informații și diagrame de cunoscut A. aeolicus metabolice pathways, vizitați Systems Biology Inc.

Un studiu recent a constatat că lipidele apt non-n-metilate pot fi observate ca un grup de cap fosfolipid comun în Aquifex. Studiul a concluzionat că ” această dovadă aparentă pentru o prezență mai răspândită a grupului de cap APT printre bacteriile profund ramificate oferă dovezi suplimentare că anumite bacterii profund ramificate împărtășesc caracteristici structurale, altele decât prezența bine descrisă a lanțurilor alchil legate de eter cu domeniul arhaeal.”

lipide apt non-n-metilate observate în Aquifex, imagine Din Sturt et al (2004)

Ecologie

ca bacterium hipertermofil, aquifex aeolicus crește în tempuraturi extrem de calde, cum ar fi lângă vulcani sau izvoare termale. Ele cresc optim la temperaturi de aproximativ 85 de grade, dar pot crește la temperaturi de până la 95 de grade. Are nevoie de oxigen pentru a-și continua mecanismul metabolic, dar poate funcționa în niveluri relativ scăzute de oxigen (A. pyrophilus poate crește în niveluri de oxigen de până la 7.5 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.

aproximativ 2 metri în aval de arcul din dreapta. Filamentele microbiene roz care conțin Aquifex și Thermotoga au fost găsite în acest canal. Temperatura a fost măsurată la 83 de grade Celsius, iar pH-ul a fost găsit la 8. De la Institutul Lunar și planetar.

Deckert, Gerard, și colab. 1998. „Genomul complet al bacteriei hipertermofile Aquifex aeolicus.”Natura, Vol. 392. Macmillan Publishers. 353-358.

Huber, R., și colab. 1998 Thermocrinus ruber, gen.nov., sp. nov., o bacterie hipertemofilă care formează filamente roz, izolată din Parcul Național Yellowstone. Appl. Env. Microbiol. 64:3576-3583.Prescott, Harley, Klein. 21bacterii: Deinococi și non-Teobacterii: Gram-negative. McGraw Hill Învățământ Superior.

Sturt, Helen F.; Roger E. citație, Kristin Smith, Marcus Elvert, și Kai-Uwe Hinrichs. „Lipide cu membrană polară intactă în procariote și sedimente descifrate prin cromatografie lichidă de înaltă performanță/ionizare electrospray spectrometrie de masă în mai multe etape-noi biomarkeri pentru biogeochimie și Ecologie microbiană.”Comunicare Rapidă. Spectrom De Masă. 2004; 18: 617–628.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.