stringtranslate.com

Geobacter сульфурредуксенс

Geobacter spermreducens — грамотрицательная металл- и серовосстанавливающая протеобактерия . [1] Это палочковидная, аэротолерантная [2] анаэробная, неферментирующая бактерия, имеющая жгутик и пили четвертого типа, и тесно связанная с Geobacter metallireducens . Geobacter spermreducens —анаэробный вид бактерий, происходящий из семейства бактерий Geobacteraceae . [3] В роду Geobacter G. spermreducens — один из двадцати различных видов. Род Geobacter был открыт Дереком Р. Ловли в 1987 году. [4] G. spermreducens был впервые выделен в Нормане, штат Оклахома, США, из материалов, найденных вокруг поверхности загрязненной канавы. [5]

Характеристики

Geobacter sulfurreducens и его бактериальные нанопровода

Geobacter sexualreducens — это палочковидный микроб с грамотрицательной клеточной стенкой. Geobacter известен как тип бактерий, способных проводить уровни электричества, а вид G. sexualreducens также известен как «electricigens» из-за их способности создавать электрический ток и вырабатывать электричество. [4] Исследование, проведенное Дэниелом Бондом и Дереком Ловли в 2003 году, показало, что из-за способности G. sexualreducens проводить электричество, появилась возможность создания эффективного и долговечного микробного топливного элемента (МТЭ). [6] Это исследование оказалось успешным, поскольку было обнаружено, что, поскольку клетки G. sexualreducens успешно проводят электричество и преобразуют электроны в электричество, было также обнаружено, что это позволяет проводить электричество в течение длительных периодов времени. Благодаря этим результатам такие организации, как Всемирный банк, активно финансируют проекты в таких странах, как Танзания и Намибия, в которых они работают над тем, чтобы использовать G. sexualreducens для работы на отходах с целью получения электроэнергии для освещения и зарядки аккумуляторов. [4]

G. sulfurreducens может быть полезен при биоремедиации грунтовых вод, загрязненных ураном. [7]

Геном

G. sexualreducens состоит из генома с одной единственной кольцевой хромосомой, и эта единственная хромосома содержит 3 814 139 пар оснований (п. н.). [8] Тот факт, что этот микроб имеет кольцевую хромосому, является еще одним указанием на то, что это обычный прокариот, идентифицированный как бактерия . Предполагается, что G. sexualreducens содержит 3466 кодирующих последовательностей, причем средний размер этих кодирующих последовательностей составляет 989 пар оснований. Микроб содержит большое количество цитохромов c-типа , которые используются для белков переноса электронов. [8] Существует гипотеза, что из-за своего геномного состава G. sexualreducens способен распознавать поверхности и может создавать биопленки, которые способны проводить электричество, используя свою способность переносить электроны. [9]

В целом, геномный состав G. sexualreducens , по-видимому, подтверждает современное понимание способов, с помощью которых микроб способен легко метаболизировать и переносить электроны. Интересной частью геномного состава микроба является то, что в нем отсутствует фермент, называемый формилтетрагидрофолатсинтетазой , также называемый FTS. [8] Это важно, поскольку FTS используется для содействия метаболическому процессу, что является ключевой функцией G. sexualreducens . Поскольку FTS является отсутствующим ферментом, G. sexualreducens вместо этого использует обратный процесс переноса электронов и полностью игнорирует отсутствующий фермент FTS.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Caccavo F, Lonergan DJ, Lovley DR, Davis M, Stolz JF, McInerney MJ (октябрь 1994 г.). "Geobacter sexualreducens sp. nov., водород- и ацетат-окисляющий диссимиляционный металловосстанавливающий микроорганизм". Applied and Environmental Microbiology . 60 (10): 3752–9. doi :10.1128/AEM.60.10.3752-3759.1994. PMC  201883 . PMID  7527204.
  2. ^ Лин, В. К., Коппи, М. В. и Ловли, Д. Р. (2004). Geobacter sulfurreducens может расти с кислородом в качестве конечного акцептора электронов. Прикладная и экологическая микробиология, 70(4), 2525–2528. https://doi.org/10.1128/AEM.70.4.2525-2528.2004
  3. ^ Паркер, Чарльз Томас; Уигли, Сара; Гаррити, Джордж М (2009). Паркер, Чарльз Томас; Гаррити, Джордж М (ред.). «Таксономический реферат для родов». The NamesforLife Abstracts . doi :10.1601/tx.3640 (неактивен 1 ноября 2024 г.).{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )
  4. ^ abc Poddar, Sushmita (2011). «Geobacter: Электрический микроб! Эффективные микробные топливные элементы для генерации чистой и дешевой электроэнергии». Indian Journal of Microbiology . 51 (2): 240–241. doi :10.1007/s12088-011-0180-8. PMC 3209890. PMID  22654173 . 
  5. ^ "Главная - Биопроект - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 2018-04-11 .
  6. ^ Бонд, Дэниел Р. (2003). «Производство электроэнергии Geobacter sexualreducens, прикрепленным к электродам». Прикладная и экологическая микробиология . 69 (3): 1548–1555. doi : 10.1128/aem.69.3.1548-1555.2003. PMC 150094. PMID  12620842. 
  7. ^ Cologgi, DL; Lampa-Pastirk, S.; Speers, AM; Kelly, SD; Reguera, G. (2011). «Внеклеточное восстановление урана с помощью кондуктивных пилей Geobacter как защитный клеточный механизм». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (37): 15248–15252. Bibcode : 2011PNAS..10815248C. doi : 10.1073/pnas.1108616108 . PMC 3174638. PMID  21896750 . 
  8. ^ abc Methé, BA; Nelson, KE; Eisen, JA; Paulsen, IT; Nelson, W.; Heidelberg, JF; Wu, D.; Wu, M.; Ward, N. (2003). «Геном Geobacter sexualreducens: восстановление металлов в подземных средах». Science . 302 (5652): 1967–1969. Bibcode :2003Sci...302.1967M. CiteSeerX 10.1.1.186.3786 . doi :10.1126/science.1088727. JSTOR  3835733. PMID  14671304. S2CID  38404097. 
  9. ^ Чан, Чи Хо; Левар, Калеб Э.; Хименес-Отеро, Фернанда; Бонд, Дэниел Р. (2017-10-01). «Мутационный анализ генома Geobacter sexualreducens выявил различные молекулярные механизмы дыхания и восприятия взвешенных электродов в сравнении с оксидами Fe(III)». Журнал бактериологии . 199 (19): e00340–17. doi :10.1128/JB.00340-17. ISSN  0021-9193. PMC 5585712. PMID  28674067 . 

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки