stringtranslate.com

Термопротеота

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

  1. ^ 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.
  2. ^ См. веб-страницу NCBI о Crenarchaeota.
  3. ^ К.Майкл Хоган. 2010. Археи. ред. Э.Моноссон и К.Кливленд, Энциклопедия Земли. Национальный совет по науке и окружающей среде, Вашингтон, округ Колумбия.
  4. ^ Данные извлечены из «Ресурсов таксономии NCBI». Национальный центр биотехнологической информации . Проверено 19 марта 2007 г.
  5. ^ Мэдиган М; Мартинко Дж., ред. (2005). Брок Биология микроорганизмов (11-е изд.). Прентис Холл. ISBN 978-0-13-144329-7.
  6. ^ 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. 
  7. ^ 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.
  8. ^ 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.
  9. ^ 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. 
  10. ^ 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.
  11. ^ "ЛТП" . Проверено 10 мая 2023 г.
  12. ^ "Дерево LTP_all в формате Ньюика" . Проверено 10 мая 2023 г.
  13. ^ «Примечания к выпуску LTP_06_2022» (PDF) . Проверено 10 мая 2023 г.
  14. ^ "Выпуск GTDB 08-RS214" . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
  15. ^ "ar53_r214.sp_label". База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
  16. ^ «История таксона». База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
  17. ^ 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
  18. ^ 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.
  19. ^ 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
  20. ^ 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.
  21. ^ 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. 
  22. ^ 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. 
  23. ^ 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.
  24. ^ 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

Научные справочники

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с термопротеотой .