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 erhölls först av R. Huber och K. O. Stetter vid
De Aeoliska öarna (norr om Sicilien, Italien), medan A. pyrophilus erhölls vid Kolbensey Ridge, norr om Island..på grund av detta anses Aquifex vara en av de tidigaste bakterierna som avviker från eubakterier. Hypertermofila bakterier som Aquifex är viktiga för industriella processer och dess gener kan användas i en mängd olika biotekniska tillämpningar.

Genomstruktur

även om Aquifex har förmågan att överleva vid extrema temperaturer, finns det bara några specifika värmebeständighetsindikatorer som är uppenbara i A. aeolicusgenomen. Genomet, som är 1 551 335 bp i längd, är tätt packat och innehåller gener som överlappar andra. Dessutom har inga introner eller proteinskarvningselement hittats.. Detta, tillsammans med en minskad metabolisk flexibilitet, beror förmodligen på den begränsade genomstorleken; genomet hos denna komplexa organism är ony en tredjedel av E. coli-genomet. Den beräknade sekvensen redundans för A. aeolicus genomet är 4,83 (Deckert et al. 1998). Jämförelse av Aquifex genomet till andra organismer visade att 16% av det gener härstammar från archaea bakterier. Besök TIGR för mer information om genomet och kromosomstrukturen hos A. aeolicus VF5.

cellstruktur och Metabolism

Aquifex pyrophilus (ultratunna avsnitt).
C. O. Stetter & Reinhard Rachel, universitetet i Regensburg.

Aquifex är icke-sporformande, gramnegativa, i allmänhet stavformade organismer. De är cirka 2,0-6,0 mikrometer långa och har en diameter på 0,4-0,5 mikrometer. Som autotrofa organismer fixar Aquifex koldioxid från miljön för att få det kol som de behöver. De är kemolitotrofa, vilket innebär att de drar energi för biosyntes från oorganiska kemiska källor. Enzymerna som denna organism använder för aerob andning liknar enzymerna som finns i andra aeroba bakterier (Deckert et al. 1998). A. aeolicus kräver syre från luften som en elektronacceptor för att oxidera vätgas (prokaryoter):

2 H2 + O2 2 H2o 2 H2o

Aquifex, som betyder ”vattenmakare”, fick sitt namn eftersom den slutliga produkten av denna reaktion är vatten. Ändå kan de flesta Aquificales använda tiosulfat eller svavel som energikälla (ungefär som klorbium och andra gröna svavelbakterier) och producera svavelsyra och H2S istället för vatten. Även om de flesta Akvifkalor är strikt aeroba, visade sig A. pyrophilus kunna växa anaerobt genom att minska kväve istället för syre (bilda en slutprodukt av N2 istället för vatten). För mer information och diagram över kända A. aeolicus metaboliska vägar, besök Systems Biology Inc.

en ny studie har funnit att icke-n-metylerade APT-lipider kan observeras som en vanlig fosfolipidhuvudgrupp i Aquifex. Studien drog slutsatsen att ” detta uppenbara bevis för en mer utbredd närvaro av APT-huvudgruppen bland de djupt förgrenande bakterierna ger ytterligare bevis för att vissa djupt förgrenande bakterier delar Andra strukturella egenskaper än den väl beskrivna närvaron av eterbundna alkylkedjor med den arkaeala domänen.”

icke-n-metylerade APT-lipider observerade i Aquifex, Bild Från Sturt et al (2004)

ekologi

Som a hypertermofil bakteritium, aquifex aeolicus växer i extremt heta tempuraturer som nära vulkaner eller varma källor. De växer optimalt vid temperaturer runt 85 grader men kan växa vid temperaturer upp till 95 grader. Det behöver syre för att fortsätta sin metaboliska maskineri, men det kan fungera i relativt låga nivåer av syre (A. pyrophilus kan växa i nivåer av syre så lågt som 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.

cirka 2 meter nedströms fjädern på bilden till höger. Rosa mikrobiella filament innehållande Aquifex och Thermotoga hittades i denna kanal. Tempuraturen mättes till 83 grader Celsius och pH befanns vara 8. Från Lunar och Planetary Institute.

Deckert, Gerard, et al. 1998. ”Det fullständiga genomet av den hypertermofila bakterien Aquifex aeolicus.”Natur, Vol. 392. Macmillan Publishers. 353-358.

Huber, R., et al. 1998 Thermocrinus ruber, gen.nov., sp. nov., en rosa filamentbildande hyperthemophilic bakterie isolerad från Yellowstone National Park. Appl. Env. Mikrobiol. 64:3576-3583.

Prescott, Harley, Klein. 21bakterier: Deinokocker och Nonproteobacteria: gramnegativ. McGraw Hill Högre Utbildning.han är en av de mest kända och mest kända i världen. ”Intakta polära membranlipider i prokaryoter och sediment dechiffreras av högpresterande vätskekromatografi/elektrosprayjonisering flerstegs masspektrometri-nya biomarkörer för Biogeokemi och mikrobiell ekologi.”Rapid Commun. Masspektrom. 2004; 18: 617–628.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.