Тип архей
Thermoproteota (также известный как Crenarchaea ) — это прокариоты , которые были классифицированы как тип домена Archaea . [2] [3] [4] Первоначально считалось, что Thermoproteota являются серозависимыми экстремофилами , но недавние исследования выявили характерную для окружающей среды рРНК Thermoproteota , указывающую на то, что эти организмы могут быть наиболее распространенными архей в морской среде. [5] Первоначально их отделили от других архей на основе последовательностей рРНК; другие физиологические особенности, такие как отсутствие гистонов , подтверждают это разделение, хотя было обнаружено, что у некоторых кренархей гистоны имеются. [6] До недавнего времени все культивируемые Thermoproteota были термофильными или гипертермофильными организмами, некоторые из которых обладали способностью расти при температуре до 113°C. [7] Эти микроорганизмы окрашиваются грамотрицательно и морфологически разнообразны: имеют палочковидные, кокковые , нитчатые клетки и клетки странной формы. [8]
Первоначально Thermoproteota были классифицированы как часть Regnum Eocyta в 1984 году [9] , но от этой классификации отказались. Термин «эоцит» теперь применяется либо к TACK (ранее Crenarchaeota), либо к Thermoproteota.
Сульфобус
Одним из наиболее характерных представителей Crenarchaeota является Sulfolobus solfataricus . Этот организм был первоначально выделен из геотермально нагретых серных источников в Италии и растет при 80 °C и pH 2–4. [10] С момента первоначальной характеристики Вольфрама Зиллига, пионера в области исследований термофилов и архей, подобные виды одного и того же рода были обнаружены по всему миру. В отличие от подавляющего большинства культивируемых термофилов, Sulfolobus растет аэробно и хемоорганотрофно (получая энергию из органических источников, таких как сахара). Эти факторы обеспечивают гораздо более легкий рост в лабораторных условиях, чем анаэробные организмы , и привели к тому, что Sulfolobus стал модельным организмом для изучения гипертермофилов и большой группы разнообразных вирусов, которые реплицируются внутри них.
Рекомбинационная репарация повреждений ДНК
Облучение клеток S. solfataricus ультрафиолетовым светом сильно индуцирует образование пилей IV типа , которые затем могут способствовать агрегации клеток. [17] Аджон и др. показали агрегацию клеток, индуцированную ультрафиолетовым светом. [18] для обеспечения высокочастотного межклеточного обмена маркерами хромосом . Культуры, индуцированные ультрафиолетовым светом, имели скорость рекомбинации, превышающую таковую у неиндуцированных культур, на целых три порядка. Клетки S. solfataricus способны объединяться только с другими представителями своего вида. [18] Фролс и др. [17] [19] и Аджон и др. [18] считали, что процесс переноса ДНК, индуцируемый ультрафиолетовым светом, с последующей гомологичной рекомбинационной репарацией поврежденной ДНК , является важным механизмом обеспечения целостности хромосом.
Этот процесс переноса ДНК можно рассматривать как примитивную форму сексуального взаимодействия .
Морские виды
Начиная с 1992 года были опубликованы данные о последовательностях генов, принадлежащих Thermoproteota, в морской среде. [20] , [21] С тех пор анализ обильных липидов из мембран Thermoproteota, взятых из открытого океана, использовался для определения концентрации этих «низкотемпературных Crenarchaea» (см. TEX-86 ). На основании этих измерений их характерных липидов считается, что Thermoproteota очень распространены и являются одним из основных участников фиксации углерода . [ нужна цитация ] Последовательности ДНК Thermoproteota также были обнаружены в почве и пресноводной среде, что позволяет предположить, что этот тип распространен повсеместно в большинстве сред. [22]
В 2005 году были опубликованы данные о первых культивированных «низкотемпературных кренархеях». Названный Nitrosopumilus maritimus , это окисляющий аммиак организм, выделенный из морского аквариума и выращенный при 28 °C. [23]
Возможные связи с эукариотами
Исследование двухдоменной системы классификации открыло возможности связи между кренархей и эукариотами . [24]
Анализ ДНК 2008 года (а позже, 2017 года) показал, что эукариоты, возможно, произошли от термопротеотоподобных организмов. К другим кандидатам в предки эукариот относятся близкородственные асгарды . Это может свидетельствовать о том, что эукариотические организмы, возможно, произошли от прокариотов.
Эти результаты аналогичны гипотезе эоцитов 1984 года, предложенной Джеймсом А. Лейком . [9] Классификация по Лейку гласит, что и кренархеи, и асгарды принадлежат к царству Eocyta. Хотя ученые отбросили эту идею, основная концепция остается. Термин «эоциты» теперь относится либо к группе TACK , либо к самому типу Thermoproteota.
Тем не менее, эта тема широко обсуждается, и исследования все еще продолжаются.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Орен А., генеральный директор Гаррити (2021). «Действительная публикация названий сорока двух типов прокариот». Int J Syst Evol Microbiol . 71 (10): 5056. doi : 10.1099/ijsem.0.005056 . PMID 34694987. S2CID 239887308.
- ^ См. веб-страницу NCBI о Crenarchaeota.
- ^ К.Майкл Хоган. 2010. Археи. ред. Э.Моноссон и К.Кливленд, Энциклопедия Земли. Национальный совет по науке и окружающей среде, Вашингтон, округ Колумбия.
- ^ Данные извлечены из «Ресурсов таксономии NCBI». Национальный центр биотехнологической информации . Проверено 19 марта 2007 г.
- ^ Мэдиган М; Мартинко Дж., ред. (2005). Брок Биология микроорганизмов (11-е изд.). Прентис Холл. ISBN 978-0-13-144329-7.
- ^ Кубонова Л., Сэндман К., Халлам С.Дж., Делонг Э.Ф., Рив Дж.Н. (2005). «Гистоны в Кренархее». Журнал бактериологии . 187 (15): 5482–5485. дои : 10.1128/JB.187.15.5482-5485.2005. ПМК 1196040 . ПМИД 16030242.
- ^ Блохл Э., Рэйчел Р., Бургграф С., Хафенбрадль Д., Яннаш Х.В., Стеттер КО (1997). « Pyrolobus fumarii , gen. и sp. nov., представляет собой новую группу архей, расширяющую верхний температурный предел жизни до 113 °C». Экстремофилы . 1 (1): 14–21. дои : 10.1007/s007920050010. PMID 9680332. S2CID 29789667.
- ^ Гаррити ГМ, Бун Д.Р., ред. (2001). Руководство Берджи по систематической бактериологии, том 1: Археи, глубоко ветвящиеся и фототрофные бактерии (2-е изд.). Спрингер. ISBN 978-0-387-98771-2.
- ^ ab Lake JA, Хендерсон Э, Оукс М, Кларк М.В. (июнь 1984 г.). «Эоциты: новая структура рибосом указывает на царство, имеющее близкое родство с эукариотами». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 81 (12): 3786–3790. Бибкод : 1984PNAS...81.3786L. дои : 10.1073/pnas.81.12.3786 . ПМК 345305 . ПМИД 6587394.
- ^ Зиллиг В., Стеттер К.О., Вундерл С., Шульц В., Присс Х., Шольц I (1980). «Группа Sulfolobus-«Калдариеллара»: Таксономия на основе структуры ДНК-зависимых РНК-полимераз». Арх. Микробиол . 125 (3): 259–269. дои : 10.1007/BF00446886. S2CID 5805400.
- ^ "ЛТП" . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ "Дерево LTP_all в формате Ньюика" . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ «Примечания к выпуску LTP_06_2022» (PDF) . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ "Выпуск GTDB 08-RS214" . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ "ar53_r214.sp_label". База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ «История таксона». База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ ab Фролс С., Айон М., Вагнер М., Тейхманн Д., Золгадр Б., Фолеа М., Букема Э.Дж., Дриссен А.Дж., Шлепер С., Альберс С.В. Индуцируемая УФ-излучением клеточная агрегация гипертермофильных архей Sulfolobus solfataricus опосредована образованием пилей. Мол Микробиол. Ноябрь 2008 г.;70(4):938-52. doi: 10.1111/j.1365-2958.2008.06459.x. PMID: 18990182
- ^ abc Аджон М., Фролс С., ван Вольферен М., Стокер К., Тейхманн Д., Дриссен А.Дж., Гроган Д.В., Альберс С.В., Шлепер С. УФ-индуцируемый обмен ДНК у гипертермофильных архей, опосредованный пилями IV типа. Мол Микробиол. Ноябрь 2011 г.;82(4):807-17. doi: 10.1111/j.1365-2958.2011.07861.x. Epub 2011, 18 октября. PMID: 21999488.
- ^ Фрёльс С., Уайт М.Ф., Шлепер К. Реакция на повреждение УФ-излучением у модельного архея Sulfolobus solfataricus. Biochem Soc Trans. 2009 февраль;37(Часть 1):36-41. дои: 10.1042/BST0370036. PMID: 19143598
- ^ Фурман Дж.А., МакКаллум К., Дэвис А.А. (1992). «Новая основная группа архебактерий морского планктона». Природа . 356 (6365): 148–9. Бибкод : 1992Natur.356..148F. дои : 10.1038/356148a0. PMID 1545865. S2CID 4342208.
- ^ Делонг EF (1992). «Археи в прибрежной морской среде». Proc Natl Acad Sci США . 89 (12): 5685–9. Бибкод : 1992PNAS...89.5685D. дои : 10.1073/pnas.89.12.5685 . ПМК 49357 . ПМИД 1608980.
- ^ Барнс С.М., Делвич С.Ф., Палмер Дж.Д., Пейс Н.Р. (1996). «Перспективы разнообразия архей, термофилии и монофилии на основе последовательностей рРНК окружающей среды». Proc Natl Acad Sci США . 93 (17): 9188–93. Бибкод : 1996PNAS...93.9188B. дои : 10.1073/pnas.93.17.9188 . ПМК 38617 . ПМИД 8799176.
- ^ Кеннеке М., Бернхард А.Е., де ла Торре-младший, Уокер CB, Уотербери Дж.Б., Шталь Д.А. (2005). «Выделение автотрофного морского архея, окисляющего аммиак». Природа . 437 (7058): 543–6. Бибкод : 2005Natur.437..543K. дои : 10.1038/nature03911. PMID 16177789. S2CID 4340386.
- ^ Ютин, Наталья; Макарова Кира С.; Мехедов Сергей Л.; Вольф, Юрий И.; Кунин, Евгений В. (2008). «Глубокие архейные корни эукариот». Молекулярная биология и эволюция . 25 (8): 1619–1630. doi : 10.1093/molbev/msn108. ПМЦ 2464739 . ПМИД 18463089.
дальнейшее чтение
Научные журналы
- Кавальер-Смит, Т. (2002). «Неомуранское происхождение архебактерий, негибактериальный корень универсального дерева и бактериальная мегаклассификация». Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 52 (Часть 1): 7–76. дои : 10.1099/00207713-52-1-7 . ПМИД 11837318.
- Штакебрандт, Э; Фредериксен В; Гэррити GM; Гримонт, Пенсильвания; Кампфер П; Девичья МС; Несме Х; Росселло-Мора Р; Качели J; Трупер Х.Г.; Вотерен Л; Уорд переменного тока; Уитмен ВБ (2002). «Отчет специального комитета по переоценке определения видов в бактериологии». Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 52 (Часть 3): 1043–1047. дои : 10.1099/ijs.0.02360-0. ПМИД 12054223.
- Гуртлер, В; Мэйолл, Британская Колумбия (2001). «Геномные подходы к типированию, таксономии и эволюции бактериальных изолятов». Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 51 (Часть 1): 3–16. дои : 10.1099/00207713-51-1-3. ПМИД 11211268.
- Далеви, Д; Гугенгольц П; Блэколл Л.Л. (2001). «Подход с использованием нескольких внешних групп к разрешению филогенетических отношений на уровне деления с использованием данных 16S рДНК». Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 51 (Часть 2): 385–391. дои : 10.1099/00207713-51-2-385 . ПМИД 11321083.
- Кесвани, Дж; Уитмен ВБ (2001). «Связь сходства последовательности 16S рРНК с гибридизацией ДНК у прокариот». Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 51 (Часть 2): 667–678. дои : 10.1099/00207713-51-2-667 . ПМИД 11321113.
- Янг, Дж. М. (2001). «Значения альтернативных классификаций и горизонтального переноса генов для бактериальной таксономии». Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 51 (Часть 3): 945–953. дои : 10.1099/00207713-51-3-945. ПМИД 11411719.
- Кристенсен, Х; Бисгаард М; Фредериксен В; Бормочет Р.; Кунерт П; Олсен Дж. Э. (2001). «Достаточно ли характеристики одного изолята для действительной публикации нового рода или вида? Предложение об изменении рекомендации 30b Бактериологического кодекса (редакция 1990 г.)». Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 51 (Часть 6): 2221–2225. дои : 10.1099/00207713-51-6-2221 . ПМИД 11760965.
- Кристенсен, Х; Анген О; Бормочет Р.; Олсен Дж.Э.; Бисгаард М (2000). «Гибридизация ДНК-ДНК, определенная в микролунках с использованием ковалентного присоединения ДНК». Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 50 (3): 1095–1102. дои : 10.1099/00207713-50-3-1095 . ПМИД 10843050.
- Сюй, ХХ; Кавамура Ю; Ли Н; Чжао Л; Ли ТМ; Ли ЗЫ; Шу С; Эзаки Т (2000). «Быстрый метод определения содержания G + C в бактериальных хромосомах путем мониторинга интенсивности флуоресценции во время денатурации ДНК в капиллярной трубке». Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 50 (4): 1463–1469. дои : 10.1099/00207713-50-4-1463 . ПМИД 10939651.
- Янг, Дж. М. (2000). «Предложения по избежанию продолжающейся путаницы в Бактериологическом кодексе». Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 50 (4): 1687–1689. дои : 10.1099/00207713-50-4-1687 . ПМИД 10939677.
- Хансманн, С; Мартин В. (2000). «Филогения 33 рибосомальных и шести других белков, закодированных в древнем кластере генов, который консервативен во всех прокариотических геномах: влияние исключения из анализа плохо поддающихся выравниванию участков». Межд. Дж. Сист. Эвол. Микробиол . 50 (4): 1655–1663. дои : 10.1099/00207713-50-4-1655 . ПМИД 10939673.
- Тиндалл, Би Джей (1999). «Предложение об изменении Правил обозначения типовых штаммов, депонированных под номерами коллекций культур, выделенных для патентных целей». Межд. Дж. Сист. Бактериол . 49 (3): 1317–1319. дои : 10.1099/00207713-49-3-1317 . ПМИД 10490293.
- Тиндалл, Би Джей (1999). «Предложение изменить Правило 18a, Правило 18f и Правило 30, чтобы ограничить обратную силу изменений, принятых ICSB». Межд. Дж. Сист. Бактериол . 49 (3): 1321–1322. дои : 10.1099/00207713-49-3-1321 . ПМИД 10425797.
- Тиндалл, Би Джей (1999). «Непонимание бактериологического кода». Межд. Дж. Сист. Бактериол . 49 (3): 1313–1316. дои : 10.1099/00207713-49-3-1313 . ПМИД 10425796.
- Тиндалл, Би Джей (1999). «Предложения по актуализации и внесению изменений в Бактериологический кодекс». Межд. Дж. Сист. Бактериол . 49 (3): 1309–1312. дои : 10.1099/00207713-49-3-1309 . ПМИД 10425795.
- Бургграф, С; Хубер Х; Стеттер КО (1997). «Реклассификация порядков и семейств кренархалей в соответствии с данными последовательности 16S рРНК». Межд. Дж. Сист. Бактериол . 47 (3): 657–660. дои : 10.1099/00207713-47-3-657 . ПМИД 9226896.
- Палис, Т; Накамура Л.К.; Коэн FM (1997). «Открытие и классификация экологического разнообразия в мире бактерий: роль данных о последовательностях ДНК». Межд. Дж. Сист. Бактериол . 47 (4): 1145–1156. дои : 10.1099/00207713-47-4-1145 . ПМИД 9336922.
- Юзеби, JP (1997). «Список названий бактерий, имеющих номенклатурное значение: папка, доступная в Интернете». Межд. Дж. Сист. Бактериол . 47 (2): 590–592. дои : 10.1099/00207713-47-2-590 . ПМИД 9103655.
- Клейтон, РА; Саттон Дж; Хинкль П.С. младший; Балка С; Филдс С (1995). «Внутривидовая изменчивость последовательностей малых субъединиц рРНК в GenBank: почему отдельные последовательности не могут адекватно представлять таксоны прокариот». Межд. Дж. Сист. Бактериол . 45 (3): 595–599. дои : 10.1099/00207713-45-3-595 . ПМИД 8590690.
- Мюррей, Р.Г.; Шлейфер К.Х. (1994). «Таксономические заметки: предложение по регистрации свойств предполагаемых таксонов прокариот». Межд. Дж. Сист. Бактериол . 44 (1): 174–176. дои : 10.1099/00207713-44-1-174 . ПМИД 8123559.
- Винкер, С; Вёзе ЧР (1991). «Определение доменов Archaea, Bacteria и Eucarya с точки зрения характеристик малых субъединиц рибосомальной РНК». Сист. Прил. Микробиол . 14 (4): 305–310. дои : 10.1016/s0723-2020(11)80303-6. ПМИД 11540071.
- Вёзе, ЧР; Кандлер О; Уилис М.Л. (1990). «На пути к естественной системе организмов: предложение для доменов архей, бактерий и эукариев». Учеб. Натл. акад. наук. США . 87 (12): 4576–4579. Бибкод : 1990PNAS...87.4576W. дои : 10.1073/pnas.87.12.4576 . ПМК 54159 . ПМИД 2112744.
- Ахенбах-Рихтер, Л; Вёзе ЧР (1988). «Спейсерная область рибосомального гена у архебактерий». Сист. Прил. Микробиол . 10 (3): 211–214. дои : 10.1016/s0723-2020(88)80002-x. ПМИД 11542149.
- МакГилл, Ти Джей; Юрка Дж; Собеский Дж.М.; Пикетт М.Х.; Вёзе ЧР; Фокс Дж.Э. (1986). «Характерные архебактериальные олигонуклеотиды 16S рРНК». Сист. Прил. Микробиол . 7 (2–3): 194–197. дои : 10.1016/S0723-2020(86)80005-4. ПМИД 11542064.
- Вёзе, ЧР; Гупта Р; Хан СМ; Зиллиг В; Ту Дж (1984). «Филогенетические взаимоотношения трех серозависимых архебактерий». Сист. Прил. Микробиол . 5 : 97–105. дои : 10.1016/S0723-2020(84)80054-5. ПМИД 11541975.
- Вёзе, ЧР; Олсен Дж.Дж. (1984). «Филогенетические взаимоотношения трех серозависимых архебактерий». Сист. Прил. Микробиол . 5 : 97–105. дои : 10.1016/S0723-2020(84)80054-5. ПМИД 11541975.
- Вёзе, ЧР; Фокс Дж.Э. (1977). «Филогенетическая структура прокариотического домена: первичные царства». Учеб. Натл. акад. наук. США . 74 (11): 5088–5090. Бибкод : 1977PNAS...74.5088W. дои : 10.1073/pnas.74.11.5088 . ПМК 432104 . ПМИД 270744.
Научные справочники
- Гэррити, Холт Дж.Г. (2001). «Тип AI. Crenarchaeota phy. nov.». В Д. Р. Буне, Р. В. Кастенхольце (ред.). Руководство Берджи по систематической бактериологии, том 1: Археи и глубоко ветвящиеся и фототрофные бактерии (2-е изд.). Нью-Йорк: Springer Verlag. стр. 169. ISBN. 978-0-387-98771-2.
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы, связанные с термопротеотой .