stringtranslate.com

Наноархеота

Nanoarchaeota (греч. «карлик или крошечный древний») — предполагаемый тип ( Candidatus Nanoarchaeota) в домене Archaea [1] , который в настоящее время имеет только одного представителя, Nanoarchaeum equitans , который был обнаружен в подводном гидротермальном источнике и впервые описан в 2002 году. [2 ]

Таксономия

Представители Nanoarchaeota связаны с разными организмами-хозяевами и условиями окружающей среды. [3] Несмотря на небольшой размер, уменьшенный геном и ограниченное дыхание, представители наноархейот обладают необычными метаболическими особенностями. Например, N. equitans имеет сложную и высокоразвитую систему межклеточной связи. [4]

Филогения Nanoarchaeota закреплена ее единственным культивируемым представителем Nanoarchaeum equitans , который группируется в отдельную эволюционную группу, чем другие археи, [5] [6] которые недавно были реклассифицированы. Дальнейший анализ показал, что N. equitans разошлись на ранних этапах эволюции архей, о чем свидетельствует последовательность 16S рРНК . Это говорит о том, что они занимают глубоко разветвленное положение внутри этой группы. [7]

Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) [8] и Национальном центре биотехнологической информации (NCBI). [9]

Наноархеум конский

Характеристики

Клетки N. equitans имеют сферическую форму диаметром примерно 400 нм [2] и имеют очень короткую и компактную последовательность ДНК, при этом весь геном содержит всего 490 885 пар оснований . [6] Хотя у них есть генетический код для осуществления обработки и восстановления, они не могут выполнять определенные биосинтетические и метаболические процессы, такие как синтез липидов, аминокислот, кофакторов или нуклеотидов . [6] Из-за ограниченного механизма механизма это облигатный паразит, единственный известный у архей. [6] Из-за необычных последовательностей оц-рРНК их трудно обнаружить с помощью стандартных методов полимеразной цепной реакции . [21] Клетки N. equitans содержат нормальный S-слой шестикратной симметрии с постоянной решетки 15 нм. [21]

Структура генома

Маленькие клетки диаметром от 100 до 400 нм и сильно обтекаемые геномы размером 0,491–0,606 Мб характеризуют наноархеотов. [22] Геномы описанных наноархеотов демонстрируют разную степень редукции, что совместимо с образом жизни, зависящим от хозяина. [23] Некоторые нанаоархеоты все еще имеют гены систем CRISPR-Cas , жгутиков архей и пути глюконеогенеза . [24]

Естественная среда

Наноархеоты — это облигатные симбионты, которые прикрепляются к архейному хозяину, известному как Ignicoccus . [25] И наземные горячие источники, и подводные гидротермальные источники дали изоляты рода Nanoarchaeum . [26] Однако есть свидетельства того, что наноархеоты обитают в различных средах обитания за пределами морских термальных источников. [3]   Было обнаружено, что генетические доказательства присутствия представителей Nanoarchaeota широко распространены в наземных горячих источниках и мезофильных гиперсоленых средах обитания с использованием праймеров, созданных на основе последовательности гена 16S рРНК Nanoarchaeum equitans . [3] Кроме того, открытие рибосомальных последовательностей в пробах воды в фотозоне, взятых вдали от гидротермальных источников, повышает вероятность того, что наноархеоты являются повсеместно распространенной и разнообразной группой архей, которые могут жить в средах обитания с различными температурами и геохимическими условиями. [3]

Метаболизм

Хотя большая часть метаболизма представителей Nanoarchaeota неизвестна, ее хозяином является автотроф, который растет на элементарной сере в качестве акцептора электронов и H 2 в качестве донора электронов . [26] Для большинства известных метаболических процессов, таких как создание мономеров, таких как аминокислоты, нуклеотиды и коферменты , в этом организме отсутствуют узнаваемые гены. [26]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ См. веб-страницу NCBI , посвященную наноархеотам. Данные извлечены из «Ресурсов таксономии NCBI». Национальный центр биотехнологической информации . Проверено 19 марта 2007 г.
  2. ^ abcd Хубер, Харальд; Хон, Майкл Дж.; Рэйчел, Рейнхард; Фукс, Таня; Виммер, Верена К.; Стеттер, Карл О. (май 2002 г.). «Новый тип архей, представленный наноразмерным гипертермофильным симбионтом». Природа . 417 (6884): 63–67. Бибкод : 2002Natur.417...63H. дои : 10.1038/417063а. ISSN  1476-4687. PMID  11986665. S2CID  4395094.
  3. ^ abcd Мансон-МакГи, Джейкоб Х.; Филд, Эрин К.; Бейтсон, Мэри; Руни, Коллин; Степанаускас, Рамунас; Янг, Марк Дж. (15 ноября 2015 г.). Уоммак, К.Э. (ред.). «Наноархеоты, их хозяин Sulfolobales и распространение вируса наноархеоты в горячих источниках Йеллоустонского национального парка». Прикладная и экологическая микробиология . 81 (22): 7860–7868. Бибкод : 2015ApEnM..81.7860M. дои : 10.1128/AEM.01539-15. ISSN  0099-2240. ПМК 4616950 . ПМИД  26341207. 
  4. ^ Джаретт, Джессика К.; Найфач, Стивен; Подар, Мирча; Инскип, Уильям; Иванова Наталья Н.; Мансон-МакГи, Джейкоб; Шульц, Фредерик; Янг, Марк; Джей, Закари Дж.; Бим, Джейкоб П.; Кирпидес, Никос К.; Мальмстрем, Рекс Р.; Степанаускас, Рамунас; Войке, Таня (17 сентября 2018 г.). «Одноклеточная геномика отсортированных наноархей предполагает новые предполагаемые ассоциации хозяев и диверсификацию белков, участвующих в симбиозе». Микробиом . 6 (1): 161. дои : 10.1186/s40168-018-0539-8 . ISSN  2049-2618. ПМК 6142677 . ПМИД  30223889. 
  5. ^ Кастель, Синди Дж.; Банфилд, Джиллиан Ф. (2018). «Основные новые группы микробов расширяют разнообразие и меняют наше понимание древа жизни». Клетка . 172 (6): 1181–1197. дои : 10.1016/j.cell.2018.02.016 . ISSN  0092-8674. PMID  29522741. S2CID  3801477.
  6. ^ abcd Уотерс, Элизабет; Хон, Майкл Дж.; Ахель, Иван; Грэм, Дэвид Э.; Адамс, Марк Д.; Барнстед, Мэри; Бисон, Карен Ю.; Биббс, Лиза; Боланос, Рэндалл; Келлер, Мартин; Крец, Кейт; Линь, Сяоин; Матур, Эрик; Ни, Цзинвэй; Подар, Мирча (28 октября 2003 г.). «Геном Nanoarchaeum equitans: понимание ранней эволюции архей и производного паразитизма». Труды Национальной академии наук . 100 (22): 12984–12988. Бибкод : 2003PNAS..10012984W. дои : 10.1073/pnas.1735403100 . ISSN  0027-8424. ПМК 240731 . ПМИД  14566062. 
  7. ^ Гарретт, Роджер А.; Кленк, Ханс-Петер, ред. (08 декабря 2006 г.). «Архея». Молден, Массачусетс, США: Blackwell Publishing Ltd., номер документа : 10.1002/9780470750865. ISBN 978-0-470-75086-5. {{cite book}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  8. ^ JP Эзеби. «Тип «Candidatus Nanoarchaeota»». Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) . Проверено 17 ноября 2021 г.
  9. ^ Сэйерс; и другие. «Наноархеота». База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 5 июня 2021 г.
  10. ^ "Выпуск GTDB 08-RS214" . База данных геномной таксономии . Проверено 6 декабря 2021 г.
  11. ^ "ar53_r214.sp_label". База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
  12. ^ «История таксона». База данных геномной таксономии . Проверено 6 декабря 2021 г.
  13. ^ abcde Васкес-Кампос, Хавьер; Кинсела, Эндрю С.; Блай, Марк В.; Пейн, Тимоти Э.; Уилкинс, Марк Р.; Уэйт, Т. Дэвид (2021). «Геномный взгляд на архей, населяющих место радиоактивного наследия Австралии». Границы микробиологии . 12 : 732575. doi : 10.3389/fmicb.2021.732575 . ISSN  1664-302X. ПМЦ 8561730 . ПМИД  34737728. 
  14. ^ abcd Трухильо, Марта Э; Дедыш, Светлана; ДеВос, Пол; Хедлунд, Брайан; Кемпфер, Питер; Рейни, Фред А; Уитмен, Уильям Б., ред. (17 апреля 2015 г.). Руководство Берги по систематике архей и бактерий (1-е изд.). Уайли. дои : 10.1002/9781118960608.obm00129. ISBN 978-1-118-96060-8.
  15. ^ abcde Като, Шинго; Огасавара, Аяка; Ито, Такаши; Сакаи, Хироюки Д.; Симидзу, Мичиру; Юки, Масахиро; Канеко, Масанори; Такашина, Томонори; Окума, МорияYR 2022 (2022). «Nanobdella aerobiophila gen. nov., sp. nov., термоацидофильный, облигатный эктосимбиотический архей, и предложение Nanobdellacea fam. nov., Nanobdellales ord. nov. и Nanobdellas class. nov.». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 72 (8): 005489. doi :10.1099/ijsem.0.005489. ISSN  1466-5034. PMID  35993221. S2CID  251720962.{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  16. ^ аб Сент-Джон, Эмили; Лю, Итай; Подар, Мирча; Стотт, Мэтью Б.; Менегин, Дженнифер; Чен, Чжицян; Лагутин Кирилл; Митчелл, Кевин; Рейзенбах, Анна-Луиза (01 января 2019 г.). «Новый симбиотический наноархеот (Candidatus Nanoclepta minutus) и его хозяин (Zestosphaera tikiterensis gen. nov., sp. nov.) из горячего источника Новой Зеландии». Систематическая и прикладная микробиология . Систематика некультивируемых бактерий и архей. 42 (1): 94–106. дои : 10.1016/j.syapm.2018.08.005 . ISSN  0723-2020. OSTI  1470848. PMID  30195930. S2CID  52178746.
  17. ^ аб Вурч, Луи; Джанноне, Ричард Дж.; Белайл, Бернард С.; Свифт, Кэролайн; Уттуркар, Сагар; Хеттич, Роберт Л.; Рейзенбах, Анна-Луиза; Подар, Мирча (5 июля 2016 г.). «Изоляция и характеристика симбиотической системы наноархей с учетом геномики из земной геотермальной среды». Природные коммуникации . 7 (1): 12115. Бибкод : 2016NatCo...712115W. doi : 10.1038/ncomms12115. ISSN  2041-1723. ПМЦ 4935971 . ПМИД  27378076. 
  18. ^ abc Ринке, Кристиан; Чувочина, Мария; Массиг, Аарон Дж.; Шомей, Пьер-Ален; Дэвин, Адриан А.; Уэйт, Дэвид В.; Уитмен, Уильям Б.; Паркс, Донован Х.; Гугенгольц, Филип (17 февраля 2021 г.). «Разрешение широко распространенных неполных и неравномерных классификаций архей на основе нормализованной таксономии, основанной на геноме». Природная микробиология . 6 (7): 946–959. bioRxiv 10.1101/2020.03.01.972265 . дои : 10.1038/s41564-021-00918-8. PMID  34155373. S2CID  231984712. 
  19. ^ abc Луо, Чжэнь-Хао; Ли, Ци; Лай, Ян; Чен, Хао; Ляо, Бин; Хуан, Ли-нань (2020). «Разнообразие и геномная характеристика нового семейства Parvarchaeota в кислых дренажных отложениях шахт». Границы микробиологии . 11 : 612257. doi : 10.3389/fmicb.2020.612257 . ISSN  1664-302X. ПМЦ 7779479 . ПМИД  33408709. 
  20. ^ abc Бейкер, Бретт Дж.; Комолли, Луис Р.; Дик, Грегори Дж.; Хаузер, Лорен Дж.; Хаятт, Дуг; Дилл, Брайан Д.; Лэнд, Мириам Л.; ВерБеркмос, Натан К.; Хеттич, Роберт Л.; Банфилд, Джиллиан Ф. (11 мая 2010 г.). «Загадочные, сверхмаленькие, некультивируемые археи». Труды Национальной академии наук . 107 (19): 8806–8811. Бибкод : 2010PNAS..107.8806B. дои : 10.1073/pnas.0914470107 . ISSN  0027-8424. ПМЦ 2889320 . ПМИД  20421484. 
  21. ^ аб Хубер, Харальд; Хон, Майкл Дж.; Рэйчел, Рейнхард; Фукс, Таня; Виммер, Верена К.; Стеттер, Карл О. (2 мая 2002 г.). «Новый тип архей, представленный наноразмерным гипертермофильным симбионтом». Природа . 417 (6884): 63–67. Бибкод : 2002Natur.417...63H. дои : 10.1038/417063а. ISSN  0028-0836. PMID  11986665. S2CID  4395094.
  22. ^ «Наноархеота - обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com . Проверено 8 апреля 2023 г.
  23. ^ «Наноархеота - обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com . Проверено 8 апреля 2023 г.
  24. ^ «Наноархеота - обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com . Проверено 8 апреля 2023 г.
  25. ^ Хубер, Харальд; Хон, Майкл Дж.; Рэйчел, Рейнхард; Стеттер, Карл О. (2006), Дворкин, Мартин; Фалькоу, Стэнли; Розенберг, Юджин; Шлейфер, Карл-Хайнц (ред.), «Наноархеота», Прокариоты: Том 3: Археи. Бактерии: Firmicutes, Actinomycetes , Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer, стр. 274–280, doi : 10.1007/0-387-30743-5_14, ISBN . 978-0-387-30743-5, получено 8 апреля 2023 г.
  26. ^ abc Амилс, Рикардо (2011), «Наноархеота», в Гарго, Мюриэль; Амилс, Рикардо; Кинтанилья, Хосе Серничаро; Кливс, Хендерсон Джеймс (Джим) (ред.), Энциклопедия астробиологии , Берлин, Гейдельберг: Springer, стр. 1106, номер домена : 10.1007/978-3-642-11274-4_1040, ISBN 978-3-642-11274-4, получено 8 апреля 2023 г.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки