stringtranslate.com

Нитратидесульфовибрион обыкновенный

Nitratidesulfovibrio vulgaris (ранее Desulfovibrio vulgaris ) — вид грамотрицательных сульфатредуцирующих бактерий семейства Desulfovibrioaceae . [1] Это также анаэробная сульфатредуцирующая бактерия, которая является важным организмом, участвующим в биоремедиации тяжелых металлов вокружающей среде. [2] Nitratidesulfovibrio vulgaris часто используется в качестве модельного организма для серовосстанавливающих бактерий [3] и была первой из таких бактерий, геном которой был секвенирован. [4] Она повсеместно распространена в природе и также была вовлечена в различные бактериальные инфекции человека, хотя она может быть только условно-патогенным микроорганизмом . [5] Этот микроб также обладает способностью переносить среду с высокой соленостью, что достигается за счет использования осмопротекторов и систем оттока . [6]

Описание

Nitratidesulfovibrio vulgaris — это сульфатредуцирующая бактерия (SRB), которая играет важную роль в круговороте элементов. [4] Метаболизм SRB способствует биоремедиации за счет повышения их pH. [4] SRB также играют ключевую роль в биогеохимических циклах. [4] Исследования показали, что SRB лучше всего растут в присутствии водорода и сульфата. [7]

Родственные клетки Oleidesulfovibrio alaskensis (ранее Desulfovibrio alaskensis ) на нержавеющей стали.

Nitratidesulfovibrio vulgaris может использоваться для удаления металлов из окружающей среды благодаря выработке сероводорода . Он также может выполнять этот процесс, подвергаясь воздействию высоких концентраций хлорида натрия . [6] Во время удаления металлов из отвалов шахт эффективность удаления сульфатредуцирующими бактериями составила 99%. [2] [8] Однако было обнаружено, что при высоких концентрациях тяжелые металлы могут быть токсичными для N. vulgaris . [2] N. vulgaris также может восстанавливать высокотоксичный металл Cr(VI) до менее токсичного, менее растворимого Cr(III). [9]

Когда Nitratidesulfovibrio vulgaris подвергается воздействию повышенной солености, он реагирует повышением регуляции генов хемотаксиса и снижением регуляции жгутикового биосинтеза. [6] Повышение регуляции генов хемотаксиса может помочь отодвинуть клетки от стрессовой среды. [6] Другой распространенной реакцией является накопление нейтральных, полярных, малых молекул, которые служат осмопротекторами , такими как глицинбетаин (ГБ) и пролин . [6] Эти молекулы могут либо синтезироваться в клетке, либо импортироваться в нее. [6] Однако ГБ импортируется только в клетку, а пролин не является предпочтительной молекулой для использования Nitratidesulfovibrio vulgaris . [6]

Этот микроб также реагирует на повышенную соленость, используя свои системы оттока для выкачивания избытка ионов соли из клетки. [6] Этот процесс, как и импорт ГБ, требует больше энергии, чем обычно требуется клеткам. [6] Nitratidesulfovibrio vulgaris также реагирует, увеличивая уровни транскриптов всех членов оперона Hmc, что указывает на то, что электронное каналирование увеличивается во время солевого стресса. [6] Одной из примечательных характеристик Nitratidesulfovibrio vulgaris является то, что он изменяется, приобретая более вытянутую структуру при воздействии высокой солености, возможно, вызванной ингибированием репликации ДНК . [6]

Nitratidesulfovibrio vulgaris был связан с несколькими бактериальными инфекциями человека, но может быть просто оппортунистическим патогеном. [5] В целом, Desulfovibrio может быть слабым патогеном, но D. fairfieldensis имеет более высокий патогенный потенциал, чем большинство других видов Desulfovibrio . [5] Большинство инфекций, вызванных Desulfovibrio, восприимчивы к имипенему . [5] Эти инфекции являются редкой причиной заболеваний у людей. [5]

Ссылки

  1. ^ Devereux, R.; He, SH; Doyle, CL; Orkland, S.; Stahl, DA; LeGall, J.; Whitman, WB (1990). «Разнообразие и происхождение видов Desulfovibrio: филогенетическое определение семейства». Journal of Bacteriology . 172 (7): 3609–19. doi :10.1128/jb.172.7.3609-3619.1990. PMC  213334 . PMID  2361938.
  2. ^ abc Кабрера, Г.; Перес, Р.; Гомес, Дж. М.; Абалос, А.; Кантеро, Д. (31 июля 2006 г.). «Токсическое воздействие растворенных тяжелых металлов на штаммы Nitratidesulfovibrio vulgaris и Desulfovibrio sp.». Журнал опасных материалов . 135 (1): 40–46. doi :10.1016/j.jhazmat.2005.11.058. ISSN  0304-3894. PMID  16386832.
  3. ^ Zhou, J.; He, Q.; Hemme, CL; Mukhopadhyay, A.; Hillesland, K.; Zhou, A.; He, Z.; Van Nostrand, JD; Hazen, TC; Stahl, DA; Wall, JD; Arkin, AP (2011). «Как сульфатредуцирующие микроорганизмы справляются со стрессом: уроки системной биологии». Nature Reviews Microbiology . 9 (6): 452–466. doi :10.1038/nrmicro2575. PMID  21572460. S2CID  1195223. Архивировано из оригинала 2020-10-14 . Получено 2019-07-05 .
  4. ^ abcd Гейдельберг, JF; Сешадри, Р.; Хавман, ЮАР; Хемме, CL; Полсен, ИТ; Колонай, Дж. Ф.; Эйзен, Дж. А.; Уорд, Н.; Мете, Б.; Бринкач, Л.М.; Догерти, Южная Каролина; Дебой, RT; Додсон, Р.Дж.; Дуркин, А.С.; Мадупу, Р.; Нельсон, WC; Салливан, ЮАР; Фаутс, Д.; Хафт, Д.Х.; Селенгут, Дж.; Петерсон, доктор медицинских наук; Дэвидсен, ТМ; Зафар, Н.; Чжоу, LW; Радуне, Д.; Димитров Г.; Ханс, М.; Тран, К.; Хури, Х.; Гилл, Дж.; Аттербек, ТР; Фельдблюм, ТВ; Уолл, Джей Ди; Вордоу, Г.; Фрейзер, CM (2004). «Последовательность генома анаэробной сульфатредуцирующей бактерии Nitratidesulfovibrio vulgaris Hildenborough». Nature Biotechnology . 22 (5): 554–9. doi : 10.1038/nbt959 . PMID  15077118.
  5. ^ abcde Goldstein, EJC; Citron, DM; Peraino, VA; Cross, SA (2003). "Desulfovibrio desulfuricans Bacteremia and Review of Human Desulfovibrio Infections". Журнал клинической микробиологии . 41 (6): 2752–4. doi :10.1128/JCM.41.6.2752-2754.2003. PMC 156571. PMID  12791922 . 
  6. ^ abcdefghijk Mukhopadhyay, Aindrila; He, Zhili; Alm, Eric J.; Arkin, Adam P.; Baidoo, Edward E.; Borglin, Sharon C.; Chen, Wenqiong; Hazen, Terry C.; He, Qiang; Holman, Hoi-Ying; Huang, Katherine; Huang, Rick; Joyner, Dominique C.; Katz, Natalie; Keller, Martin (2006). "Солевой стресс у Nitratidesulfovibrio vulgaris Hildenborough: комплексный геномный подход". Journal of Bacteriology . 188 (11): 4068–4078. doi :10.1128/JB.01921-05. ISSN  0021-9193. PMC 1482918 . PMID  16707698. 
  7. ^ Перейра, Патрисия М.; Он, Цян; Валенте, Филипа М.А.; Ксавье, Антониу В.; Чжоу, Цзичжун; Перейра, Инес АС; Луро, Рикардо О. (1 мая 2008 г.). «Энергетический метаболизм у Nitratidesulfovibrio vulgaris Hildenborough: данные анализа транскриптома». Антони ван Левенгук . 93 (4): 347–362. дои : 10.1007/s10482-007-9212-0. ISSN  1572-9699. PMID  18060515. S2CID  6536698.
  8. ^ Ким, Санг Д.; Килбейн, Джон Дж.; Ча, Дэниел К. (1999–2003). «Предотвращение дренажа кислых шахт с помощью сульфатредуцирующих бактерий: добавление органического субстрата в отвалы шахтных отходов». Environmental Engineering Science . 16 (2): 139–145. doi :10.1089/ees.1999.16.139.
  9. ^ Lovley, Derek R.; Phillips, Elizabeth JP (1994–2002). «Восстановление хромата Nitratidesulfovibrio vulgaris и его цитохромом c 3». Applied and Environmental Microbiology . 60 (2): 726–728. Bibcode :1994ApEnM..60..726L. doi : 10.1128/aem.60.2.726-728.1994. ISSN  0099-2240. PMC 201373. PMID  16349200. 

Внешние ссылки