Sulfolobus acidocaldarius — термоацидофильный архей , принадлежащий к типу Thermoproteota . S. acidocaldarius был первым видом Sulfolobus , описанным в 1972 году Томасом Д. Броком и его сотрудниками. [1] Было обнаружено, что этот вид оптимально растет при температуре от 75 до 80 ° C, с оптимальным pH в диапазоне 2-3.
Sulfolobus acidocaldarius был впервые выделен из термальных почв и горячих источников с низким pH в Соединенных Штатах Америки (в частности, в Йеллоустонском национальном парке), в Сальвадоре, Доминике и Италии. Источники, где был выделен этот вид, имели pH менее 3 и температуру в пределах 65-90°С. [1]
Sulfolobus acidocaldarius , как и все археи, одноклеточный. Клетки этого вида имеют сферическую, хотя и неправильную форму, и обычно имеют лопасти. Диаметр клеток находится в диапазоне 0,8-1 мкм с небольшими вариациями размеров. [1]
Sulfolobus acidocaldarius обладают механизмом репликации, гомологичным эукариотическому ESCRT . [2] [3]
Sulfolobus acidocaldarius — факультативный автотроф . При автотрофном росте этот организм окисляет серу до сульфата и связывает углерод из углекислого газа. Время удвоения культур, растущих только на сере, составляет 36,8-55,3 часа. Этот вид также может расти на сложных органических субстратах. При выращивании на 0,1% дрожжевом экстракте рост происходит быстрее, а время удвоения составляет от 6,5 до 8 часов. [1] [4]
В 2005 году был опубликован полный геном штамма Sulfolobus acidocaldarius DSM639. [5] Геном этого архея состоит из одной кольцевой хромосомы длиной 2 225 959 пар оснований с содержанием G+C 36,7%. Авторы предсказали 2292 гена, кодирующих белок. Геном Sulfolobus acidocaldarius очень стабилен, с небольшими перестройками, вызванными мобильными элементами, или вообще с небольшими. [ нужна цитата ]
Авторы нашли гены, необходимые для синтеза пуринов и пиримидинов, а также всех аминокислот, кроме селеноцистеина. Гены метаболизма глюкозы предполагают существование двух альтернативных путей. Этот вид Sulfolobus растет на ограниченном диапазоне источников углерода по сравнению с другими видами Sulfolobus , и это может быть связано с отсутствием адекватных переносчиков. [ нужна цитата ]
УФ-облучение увеличивает частоту рекомбинации за счет генетического обмена у S. acidocaldarius . [6] Оперон ups видов Sulfolobus сильно индуцируется УФ-облучением . Пили , кодируемые этим опероном, участвуют в стимулировании агрегации клеток, которая необходима для последующего обмена ДНК между клетками, что приводит к гомологичной рекомбинации . Исследование оперона Sulfolobales acidocaldarius ups показало, что один из генов оперона, saci-1497 , кодирует эндонуклеазу III, которая разрушает поврежденную УФ-излучением ДНК; а другой ген оперона, saci-1500 , кодирует RecQ-подобную геликазу , которая способна раскручивать гомологичные промежуточные продукты рекомбинации, такие как соединения Холлидея . [7] Было высказано предположение, что Saci-1497 и Saci-1500 функционируют в механизме репарации ДНК, основанном на гомологичной рекомбинации, который использует перенесенную ДНК в качестве матрицы. [7] Таким образом, считается, что система ups в сочетании с гомологичной рекомбинацией обеспечивает ответ на повреждение ДНК, который спасает Sulfolobales от угроз повреждения ДНК. [7]
Из этого организма получают термостабильный фермент рестрикции Sua I. [8]