Korarchaeota — предполагаемый тип внутри Archaea . [3] Название происходит от греческого существительного «корос» или «коре», что означает «молодой мужчина или молодая женщина», и греческого прилагательного «архаос», что означает «древний». [4] Они также известны как Xenarchaeota . Название эквивалентно Candidatus Korarchaeota, и они также носят название Xenarchaeota или Xenarchaea. [5]
Таксономия
Korarchaeota — предполагаемый тип в домене Archaea . [6] Считается, что они разошлись относительно рано в зарождении архей и относятся к числу глубоко разветвленных линий. [6] Корархеоты также известны как Ксенархеоты. Korarchaeaota, наряду с Thaumarchaeota, Aigarchaeota, Crenarchaeota, относятся к надтипу, называемому TACK. [7] Эволюционная связь между архейами Асгарда и корархеотами TACK (Thaumarchaeota, Aigarchaeota, Crenarchaeota, Korarchaeota) пока неизвестна. [7]
Первым представителем Korarchaeota, геном которого был реконструирован, был Korarchaeum cryptofilum , который был найден в горячем источнике в Йеллоустонском национальном парке и описан в 2008 году. [8] С тех пор было описано лишь несколько геномов корархей. [9] Для проверки на Корархеоту были собраны образцы из различных горячих источников Исландии и Камчатки. По данным образцов и анализа, исландские образцы содержали около 87 различных последовательностей 16S рибосомальных нуклеиновых кислот, тогда как камчатские образцы содержали около 33. [10]
На основании белковых последовательностей и филогенетического анализа консервативных одиночных генов корархеоты были идентифицированы как «глубинная архейная линия» с возможным родством с кренархеотами. [11] Кроме того, учитывая известный генетический состав архей, корархеоты, возможно, сохранили набор биологических черт, которые соответствуют самой ранней известной форме архей. [11]
Анализ последовательностей их генов 16S рРНК позволяет предположить, что они представляют собой глубоко разветвленную линию, не принадлежащую основным группам архей, Thermoproteota и Euryarchaeota . [12] Анализ генома одного корархеота, который был обогащен смешанной культурой, выявил ряд как Crenarchaeota-, так и Euryarchaeota-подобных особенностей и подтверждает гипотезу о глубоко разветвленном происхождении. [13]
Ниже перечислены известные виды Korarchaeota [14] Candidatus Korarchaeota.
Род Candidatus Korarchaeota археон [15]
Род Candidatus Korarchaeota археон NZ13-K [15]
Род Candidatus Korarchaeum [6]
Вид Candidatus Korarchaeum cryptofilum [6]
Candidatus Korarchaeum cryptofilum OPF8 [6]
Род Candidatus Methanodesulfokores [16]
Вид Candidatus Methanodesulfokoreswashburnensis [16]
Род Korarchaeote SRI-306 [15]
Образцы среды обитания рода [15]
некультивируемый корархеот pBA5 [15]
некультивируемый корархеот pJP27 [15]
некультивируемый корархеот pJP78 [15]
Эталонные виды
Штамм Korarchaeum cryptofilum был выращен из накопительной культуры из горячего источника в Йеллоустонском национальном парке, США, и описан в 2008 году . нити». У этого организма отсутствуют гены для биосинтеза пуриновых нуклеотидов , и поэтому он полагается на источники окружающей среды для удовлетворения своих потребностей в пуринах. [17]
Характеристики
Korarchaeota представляют собой предполагаемый тип внутри домена Archaea и поэтому обладают такими характеристиками, как наличие клеточной стенки без пептидогликана, а также липидные мембраны, связанные эфирной связью. [18] Они имеют поверхностный слой паракристаллического белка. [19] Этот поверхностный слой, известный как S-слой, плотно упакован и состоит из 1-2 белков, образующих различные решетчатые структуры и, скорее всего, поддерживающих структурную целостность клеток. [18] [19] Обычно они имеют стержнеобразную форму, однако было обнаружено, что эта морфология может измениться и стать более толстой в присутствии более высоких концентраций додецилсульфата натрия (ДСН). [20] Клетки Korarchaeota имеют ультратонкую нитевидную морфологию, длина которой может различаться. [6] Обычно они составляют в среднем 15 мкм в длину и 0,16 мкм в диаметре, но могут достигать длины до 100 мкм. [20] Некоторые археи могут связывать углекислый газ по пути 3-гидроксипропионат/4-гидроксибутират в органические соединения [21]
Экология
Корархеоты были обнаружены только в гидротермальных средах, от наземных, включая горячие источники [6] [22] до морских, включая мелкие гидротермальные жерла и глубоководные гидротермальные жерла. [23] Предыдущие исследования показали большее разнообразие корархей, обнаруженных в наземных горячих источниках, по сравнению с морской средой. [23] Корархеоты встречаются в природе лишь в небольших количествах. [24] [25] [26] Корархеота, вероятно, возникла в морской среде, а затем адаптировалась к наземной. [27]
Географически корархеота была обнаружена в различных местах по всему миру, включая Японию, Йеллоустонский национальный парк, Калифорнийский залив, Исландию и Россию. [18] [23]
Корархеоты — термофилы , обитающие при температуре до 128 градусов по Цельсию. [23] Самая низкая температура, при которой они были обнаружены, составляет 52 градуса по Цельсию. [18] Хотя их часто наблюдали живущими в кислых условиях, они также были обнаружены живущими в условиях с pH до 10. [28] [23]
Исследователи идентифицировали вирус, который потенциально может заразить Корархеоту. [29]
В каждом из этих шести горячих источников (по часовой стрелке сверху слева: Узон4, Узон7, Узон8, Узон9, Мут11, Мут13) на Камчатке были обнаружены корархеоты. [24]
^ Элкинс Дж.Г., Подар М., Грэм Д.Е., Макарова К.С., Вольф Ю., Рандау Л. и др. (июнь 2008 г.). «Геном корархей открывает понимание эволюции архей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (23): 8102–8107. Бибкод : 2008PNAS..105.8102E. дои : 10.1073/pnas.0801980105 . ПМК 2430366 . ПМИД 18535141.
^ Бун Д.Р., Бреннер Д.Д., Кастенхольц Р.В., Де Вос П., Гаррити ГМ, Криг Н.Р., Гудфеллоу М. (2001). Руководство Берджи по систематической бактериологии (2-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. ISBN978-0-387-21609-6. ОСЛК 619443681.
^ abcdefg Элкинс Дж.Г., Подар М., Грэм Д.Е., Макарова К.С., Вольф Ю., Рандау Л. и др. (июнь 2008 г.). «Геном корархей открывает понимание эволюции архей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (23): 8102–8107. Бибкод : 2008PNAS..105.8102E. дои : 10.1073/pnas.0801980105 . ПМК 2430366 . ПМИД 18535141.
^ аб Лю Ю, Ли М (июнь 2022 г.). «Нестабильное эволюционное положение Корархеоты и ее взаимоотношения с другими архей TACK и Асгарда». mLife . 1 (2): 218–222. дои : 10.1002/mlf2.12020 . ISSN 2770-100X. S2CID 249298036.
^ Миллер-Коулман Р.Л., Додсворт Дж.А., Росс К.А., Шок Э.Л., Уильямс А.Дж., Хартнетт Х.Э. и др. (04 мая 2012 г.). «Разнообразие, биогеография и численность корархеот в горячих источниках Йеллоустона и Большого Бассейна, а также моделирование экологической ниши на основе машинного обучения». ПЛОС ОДИН . 7 (5): e35964. дои : 10.1371/journal.pone.0035964 . ПМЦ 3344838 . ПМИД 22574130.
^ Барнс С.М., Делвич С.Ф., Палмер Дж.Д., Пейс Н.Р. (август 1996 г.). «Перспективы разнообразия архей, термофилии и монофилии на основе последовательностей рРНК окружающей среды». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (17): 9188–9193. Бибкод : 1996PNAS...93.9188B. дои : 10.1073/pnas.93.17.9188 . ПМК 38617 . ПМИД 8799176.
^ Рейгстад Л.Дж., Йоргенсен С.Л., Шлепер С. (март 2010 г.). «Разнообразие и численность корархеот в наземных горячих источниках Исландии и Камчатки». Журнал ISME . 4 (3): 346–356. дои : 10.1038/ismej.2009.126 . PMID 19956276. S2CID 6951841.
^ аб Элкинс Дж.Г., Подар М., Грэм Д.Е., Макарова К.С., Вольф Ю., Рандау Л. и др. (июнь 2008 г.). «Геном корархей открывает понимание эволюции архей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (23): 8102–8107. Бибкод : 2008PNAS..105.8102E. дои : 10.1073/pnas.0801980105 . ПМК 2430366 . ПМИД 18535141.
^ Барнс С.М., Делвич С.Ф., Палмер Дж.Д., Пейс Н.Р. (август 1996 г.). «Перспективы разнообразия архей, термофилии и монофилии на основе последовательностей рРНК окружающей среды». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (17): 9188–9193. Бибкод : 1996PNAS...93.9188B. дои : 10.1073/pnas.93.17.9188 . ПМК 38617 . ПМИД 8799176.
^ аб Элкинс Дж.Г., Подар М., Грэм Д.Е., Макарова К.С., Вольф Ю., Рандау Л. и др. (июнь 2008 г.). «Геном корархей открывает понимание эволюции архей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (23): 8102–8107. Бибкод : 2008PNAS..105.8102E. дои : 10.1073/pnas.0801980105 . ПМК 2430366 . ПМИД 18535141.
^ Шох CL, Чуфо С., Домрачев М., Хоттон CL, Каннан С., Хованская Р. и др. (январь 2020 г.). «Таксономия NCBI: комплексная обновленная информация о курировании, ресурсах и инструментах». База данных . 2020 : baaa062. doi : 10.1093/database/baaa062. ПМК 7408187 . ПМИД 32761142.
^ abcdefg Шох CL, Чуфо С., Домрачев М., Хоттон CL, Каннан С., Хованская Р. и др. (январь 2020 г.). «Таксономия NCBI: комплексная обновленная информация о курировании, ресурсах и инструментах». База данных . 2020 : baaa062. doi : 10.1093/database/baaa062. ПМК 7408187 . ПМИД 32761142.
^ ab Маккей Л.Дж., Длакич М., Филдс М.В., Дельмонт Т.О., Эрен А.М., Джей З.Дж. и др. (апрель 2019 г.). «Совместная геномная способность к анаэробному метаболизму метана и диссимиляционному метаболизму серы обнаружена у корархеот». Природная микробиология . 4 (4): 614–622. дои : 10.1038/s41564-019-0362-4. OSTI 1779059. PMID 30833730. S2CID 256705892.
^ Браун А.М., Хупс С.Л., Уайт Р.Х., Сариски, Калифорния (декабрь 2011 г.). «Биосинтез пуринов у архей: вариации на тему». Биология Директ . 6:63 . дои : 10.1186/1745-6150-6-63 . ПМК 3261824 . ПМИД 22168471.
^ abcd Miller RL (январь 2008 г.). «Разнообразие, биогеография и геохимическая среда обитания Korarchaeota в континентальных горячих источниках». Ретроспективные тезисы и диссертации UNLV . дои : 10.25669/6h98-vit6.
^ аб Родригес-Оливейра Т, Бельмок А, Васконселлос Д, Шустер Б, Кьяу СМ (2017). «Археальные S-слои: обзор и современное состояние». Границы микробиологии . 8 : 2597. дои : 10.3389/fmicb.2017.02597 . ПМК 5744192 . ПМИД 29312266.
^ аб Элкинс Дж. Г., Кунин В., Андерсон И., Барри К., Гольцман Э., Лапидус А. и др. (май 2007 г.). Корархеоты: архейные сироты, представляющие наследственную линию жизни (Отчет). Беркли, Калифорния (США): Национальная лаборатория Лоуренса Беркли. (ЛБНЛ). дои : 10.2172/960397 . ОСТИ 960397.
^ Берг И.А., Кокелькорн Д., Бакель В., Фукс Г. (декабрь 2007 г.). «Путь автотрофной ассимиляции углекислого газа 3-гидроксипропионата / 4-гидроксибутирата у архей». Наука . 318 (5857): 1782–1786. дои : 10.1126/science.1149976. PMID 18079405. S2CID 13218676.
^ Такай К., Ёсихико С (1 февраля 1999 г.). «Молекулярный взгляд на разнообразие архей в морской и наземной среде с горячей водой». Микробиология Экология . 28 (2): 177–188. дои : 10.1111/j.1574-6941.1999.tb00573.x . S2CID 84495991.
^ abcde Reigstad LJ, Йоргенсен С.Л., Шлепер С. (март 2010 г.). «Разнообразие и численность корархеот в наземных горячих источниках Исландии и Камчатки». Журнал ISME . 4 (3): 346–356. дои : 10.1038/ismej.2009.126 . PMID 19956276. S2CID 6951841.
^ ab Auchtung TA, Шындряева Г, Кавано CM (январь 2011 г.). «Филогенетический анализ 16S рРНК и количественная оценка корархеот, обитающих в горячих источниках Камчатки, Россия». Экстремофилы . 15 (1): 105–116. дои : 10.1007/s00792-010-0340-5. PMID 21153671. S2CID 12091232.
^ Рейгстад Л.Дж., Йоргенсен С.Л., Шлепер С. (март 2010 г.). «Разнообразие и численность корархеот в наземных горячих источниках Исландии и Камчатки». Журнал ISME . 4 (3): 346–356. дои : 10.1038/ismej.2009.126 . ПМИД 19956276.
^ Auchtung TA (2007). Экология гидротермального кандидатного архейного отдела Корархеота (кандидатская диссертация). Гарвардский университет.
^ Миллер-Коулман Р.Л., Додсворт Дж.А., Росс К.А., Шок Э.Л., Уильямс А.Дж., Хартнетт Х.Э. и др. (04 мая 2012 г.). Мормил М.Р. (ред.). «Разнообразие, биогеография и численность корархеот в горячих источниках Йеллоустона и Большого Бассейна, а также моделирование экологической ниши на основе машинного обучения». ПЛОС ОДИН . 7 (5): e35964. дои : 10.1371/journal.pone.0035964 . ПМЦ 3344838 . ПМИД 22574130.
^ Мартейнссон В.Т., Кристьянссон Дж.К., Кристмансдоттир Х., Дальквист М., Самундссон К., Ханнингтон М. и др. (февраль 2001 г.). «Открытие и описание гигантских подводных смектитовых конусов на морском дне в Эйяфьордуре, северная Исландия, и новой среды обитания термальных микробов». Прикладная и экологическая микробиология . 67 (2): 827–833. doi :10.1128/AEM.67.2.827-833.2001. ПМК 92654 . ПМИД 11157250.
^ Лю Ю, Брандт Д., Ишино С., Ишино Ю., Кунин Е.В., Калиновский Дж. и др. (июнь 2019 г.). «Новые архейные вирусы, обнаруженные с помощью метагеномного анализа вирусных сообществ в накопительных культурах». Экологическая микробиология . 21 (6): 2002–2014. дои : 10.1111/1462-2920.14479. PMID 30451355. S2CID 53950297.
дальнейшее чтение
Стакебрандт Э., Фредериксен В., Гаррити Г.М., Гримонт П.А., Кемпфер П., Мейден М.С. и др. (май 2002 г.). «Отчет специального комитета по переоценке определения видов в бактериологии». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 52 (Часть 3): 1043–1047. дои : 10.1099/ijs.0.02360-0. ПМИД 12054223.
Гюртлер В., Мэйалл, Британская Колумбия (январь 2001 г.). «Геномные подходы к типированию, таксономии и эволюции бактериальных изолятов». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 51 (Часть 1): 3–16. дои : 10.1099/00207713-51-1-3. ПМИД 11211268.
Далеви Д., Хугенхольц П., Блэколл Л.Л. (март 2001 г.). «Подход с использованием нескольких внешних групп к разрешению филогенетических отношений на уровне деления с использованием данных 16S рДНК». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 51 (Часть 2): 385–391. дои : 10.1099/00207713-51-2-385 . ПМИД 11321083.
Кесвани Дж., Уитмен В.Б. (март 2001 г.). «Связь сходства последовательности 16S рРНК с гибридизацией ДНК у прокариот». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 51 (Часть 2): 667–678. дои : 10.1099/00207713-51-2-667 . ПМИД 11321113.
Молодой Дж.М. (май 2001 г.). «Значения альтернативных классификаций и горизонтального переноса генов для бактериальной таксономии». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 51 (Часть 3): 945–953. дои : 10.1099/00207713-51-3-945. ПМИД 11411719.
Кристенсен Х., Бисгаард М., Фредериксен В., Маттерс Р., Кунерт П., Олсен Дж.Э. (ноябрь 2001 г.). «Достаточно ли характеристики одного изолята для действительной публикации нового рода или вида? Предложение об изменении рекомендации 30b Бактериологического кодекса (редакция 1990 г.)». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 51 (Часть 6): 2221–2225. дои : 10.1099/00207713-51-6-2221 . ПМИД 11760965.
Кристенсен Х., Анген О., Маттерс Р., Олсен Дж.Э., Бисгаард М. (май 2000 г.). «Гибридизация ДНК-ДНК, определенная в микролунках с использованием ковалентного присоединения ДНК». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 50 (3): 1095–1102. дои : 10.1099/00207713-50-3-1095 . ПМИД 10843050.
Сюй ХХ, Кавамура Ю, Ли Н, Чжао Л, Ли ТМ, Ли ЗЮ и др. (июль 2000 г.). «Быстрый метод определения содержания G + C в бактериальных хромосомах путем мониторинга интенсивности флуоресценции во время денатурации ДНК в капиллярной трубке». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 50 (4): 1463–1469. дои : 10.1099/00207713-50-4-1463 . ПМИД 10939651.
Молодой Дж.М. (июль 2000 г.). «Предложения по избежанию продолжающейся путаницы в Бактериологическом кодексе». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 50 (4): 1687–1689. дои : 10.1099/00207713-50-4-1687 . ПМИД 10939677.
Хансманн С., Мартин В. (июль 2000 г.). «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». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 50 (4): 1655–1663. дои : 10.1099/00207713-50-4-1655 . ПМИД 10939673.
Тиндалл Б.Дж. (июль 1999 г.). «Предложение об изменении Правил обозначения типовых штаммов, депонированных под номерами коллекций культур, выделенных для патентных целей». Международный журнал систематической бактериологии . 49, ч. 3 (3): 1317–1319. дои : 10.1099/00207713-49-3-1317 . ПМИД 10490293.
Тиндалл Б.Дж. (июль 1999 г.). «Предложение изменить Правило 18a, Правило 18f и Правило 30, чтобы ограничить обратную силу изменений, принятых ICSB». Международный журнал систематической бактериологии . 49 (3): 1321–1322. дои : 10.1099/00207713-49-3-1321 . ПМИД 10425797.
Тиндалл Б.Дж. (июль 1999 г.). «Непонимание бактериологического кода». Международный журнал систематической бактериологии . 49 (3): 1313–1316. дои : 10.1099/00207713-49-3-1313 . ПМИД 10425796.
Тиндалл Б.Дж. (июль 1999 г.). «Предложения по актуализации и внесению изменений в Бактериологический кодекс». Международный журнал систематической бактериологии . 49, ч. 3 (3): 1309–1312. дои : 10.1099/00207713-49-3-1309 . ПМИД 10425795.
Палис Т., Накамура Л.К., Кохан FM (октябрь 1997 г.). «Открытие и классификация экологического разнообразия в мире бактерий: роль данных о последовательностях ДНК». Международный журнал систематической бактериологии . 47 (4): 1145–1156. дои : 10.1099/00207713-47-4-1145 . ПМИД 9336922.
Эзеби Ж.П. (апрель 1997 г.). «Список названий бактерий, имеющих номенклатурное значение: папка, доступная в Интернете». Международный журнал систематической бактериологии . 47 (2): 590–592. дои : 10.1099/00207713-47-2-590 . ПМИД 9103655.
Бургграф С., Хейдер П., Эйс Н. (февраль 1997 г.). «Основная группа архей». Природа . 385 (6619): 780. Бибкод : 1997Natur.385..780B. дои : 10.1038/385780a0 . PMID 9039908. S2CID 4357113.
Барнс С.М., Делвич К.Ф., Палмер Дж.Д., Пейс Н.Р. (август 1996 г.). «Перспективы разнообразия архей, термофилии и монофилии на основе последовательностей рРНК окружающей среды». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (17): 9188–9193. Бибкод : 1996PNAS...93.9188B. дои : 10.1073/pnas.93.17.9188 . ПМК 38617 . ПМИД 8799176.
Клейтон Р.А., Саттон Дж., Хинкль П.С., Балт С., Филдс С. (июль 1995 г.). «Внутривидовая изменчивость последовательностей малых субъединиц рРНК в GenBank: почему отдельные последовательности не могут адекватно представлять таксоны прокариот». Международный журнал систематической бактериологии . 45 (3): 595–599. дои : 10.1099/00207713-45-3-595 . ПМИД 8590690.
Барнс С.М., Фундига Р.Э., Джеффрис М.В., Пейс Н.Р. (март 1994 г.). «Замечательное разнообразие архей обнаружено в горячих источниках Йеллоустонского национального парка». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (5): 1609–1613. Бибкод : 1994PNAS...91.1609B. дои : 10.1073/pnas.91.5.1609 . ПМК 43212 . ПМИД 7510403.
Мюррей Р.Г., Шлейфер К.Х. (январь 1994 г.). «Таксономические заметки: предложение по регистрации свойств предполагаемых таксонов прокариот». Международный журнал систематической бактериологии . 44 (1): 174–176. дои : 10.1099/00207713-44-1-174 . ПМИД 8123559.
Винкер С., Везе CR (1991). «Определение доменов Archaea, Bacteria и Eucarya с точки зрения характеристик малых субъединиц рибосомальной РНК». Систематическая и прикладная микробиология . 14 (4): 305–310. дои : 10.1016/s0723-2020(11)80303-6. ПМИД 11540071.
Вёзе Ч.Р., Кандлер О., Уилис М.Л. (июнь 1990 г.). «На пути к естественной системе организмов: предложение для доменов архей, бактерий и эукариев». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 87 (12): 4576–4579. Бибкод : 1990PNAS...87.4576W. дои : 10.1073/pnas.87.12.4576 . ПМК 54159 . ПМИД 2112744.
Ахенбах-Рихтер Л., Вёзе Ч.Р. (1988). «Спейсерная область рибосомального гена у архебактерий». Систематическая и прикладная микробиология . 10 (3): 211–214. дои : 10.1016/s0723-2020(88)80002-x. ПМИД 11542149.
Вёзе Ч.Р., Гупта Р., Хан С.М., Зиллиг В., Ту Дж. (1984). «Филогенетические взаимоотношения трех серозависимых архебактерий». Систематическая и прикладная микробиология . 5 : 97–105. дои : 10.1016/S0723-2020(84)80054-5. ПМИД 11541975.
Woese CR, Fox GE (ноябрь 1977 г.). «Филогенетическая структура прокариотического домена: первичные царства». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 74 (11): 5088–5090. Бибкод : 1977PNAS...74.5088W. дои : 10.1073/pnas.74.11.5088 . ПМК 432104 . ПМИД 270744.