stringtranslate.com

Ультрамикробактерии

Ультрамикробактерии — это бактерии , которые меньше 0,1 мкм 3 при любых условиях роста. [1] [2] [3] Этот термин был введен в 1981 году для описания кокков в морской воде, которые были менее 0,3 мкм в диаметре. [4] Ультрамикробактерии также были извлечены из почвы и, по-видимому, представляют собой смесь грамположительных , грамотрицательных и лишенных клеточной стенки видов. [5] [2] Ультрамикробактерии обладают относительно высоким отношением площади поверхности к объему из-за их небольшого размера, что способствует росту в олиготрофных (т. е. бедных питательными веществами) условиях. [2] Относительно небольшой размер ультрамикробактерий также позволяет паразитировать на более крупных организмах; [2] было замечено, что некоторые ультрамикробактерии являются облигатными или факультативными паразитами различных эукариот и прокариот. [1] [2] Одним из факторов, позволяющих ультрамикробактериям достигать их малых размеров, по-видимому, является минимизация генома [1] [2] , как в случае ультрамикробактерии P. ubique, чей небольшой геном размером 1,3 Мб, по-видимому, лишен посторонних генетических элементов, таких как некодирующая ДНК , транспозоны , внехромосомные элементы и т. д. [2] Однако геномные данные по ультрамикробактериям отсутствуют [2], поскольку изучение ультрамикробактерий, как и многих других прокариот, затруднено трудностями в их культивировании. [3]

Микробактериальные исследования в лабораториях Беркли в Калифорнийском университете в Беркли дали подробные микроскопические изображения сверхмалых видов микроорганизмов. [6] Средний объем полученных изображений клеток составляет 0,009 мкм3 , что означает, что около 150 000 из них могут поместиться на кончике человеческого волоса. [6] Эти бактерии были обнаружены в образцах грунтовых вод и проанализированы с помощью двухмерной и трехмерной криогенной просвечивающей электронной микроскопии. Эти сверхмалые бактерии, длиной около 1 миллиона пар оснований, [6] демонстрируют плотные спирали ДНК, несколько рибосом, волосовидные волокнистые отростки и минимизированные метаболические системы. [6] Такие клетки, вероятно, получают большинство необходимых питательных веществ и метаболитов от других бактерий. [6] Бактерии в диапазоне сверхмалых размеров считаются довольно распространенными, но их трудно обнаружить. [6]

Ультрамикробактерии часто путают с ультрамикроклетками, последние из которых являются спящими , устойчивыми к стрессу формами более крупных клеток, которые образуются в условиях голодания [1] [2] [7] (т.е. эти более крупные клетки подавляют свой метаболизм, прекращают рост и стабилизируют свою ДНК, создавая ультрамикроклетки, которые остаются жизнеспособными в течение многих лет [1] [8] ), тогда как небольшой размер ультрамикробактерий не является реакцией на голодание и сохраняется даже в условиях, богатых питательными веществами. [3]

Термин «нанобактерии» иногда используется как синоним ультрамикробактерий в научной литературе [2] , но ультрамикробактерии отличаются от предполагаемых нанобактерий или «кальцифицирующих наночастиц», которые, как предполагалось, являются живыми организмами диаметром 0,1 мкм. [9] Эти структуры в настоящее время считаются неживыми [10] и, вероятно, осажденными частицами неорганического материала. [11] [12]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcde Кавиккьоли, Рикардо; Островски, Мартин (июнь 2003 г.). Энциклопедия наук о жизни. Nature Publishing Group. ISBN 9780470015902. Получено 26 сентября 2017 г. .
  2. ^ abcdefghij Дуда, В; Сузина, Н; Поливцева, В; Боронин, А (2012). «Ультрамикобактерии: формирование концепции и вклад ультрамикробактерий в биологию». Микробиология . 81 (4): 379–390. doi :10.1134/s0026261712040054. PMID  23156684. S2CID  6391715.
  3. ^ abc Янссен, Питер; Шуманн, Александра; Мёршель, Эрхард; Рейни, Фредерик (апрель 1997 г.). «Новые анаэробные ультрамикробактерии, принадлежащие к линии verrucomicrobiales бактериального происхождения, выделенные методом разбавления культуры из аноксической почвы рисового поля». Прикладная и экологическая микробиология . 63 (4): 1382–1388. Bibcode : 1997ApEnM..63.1382J. doi : 10.1128/AEM.63.4.1382-1388.1997. PMC 168432. PMID  9097435 . 
  4. ^ Torrella F, Morita RY (1 февраля 1981 г.). «Микрокультуральное исследование изменений размера бактерий и образования микроколоний и ультрамикроколоний гетеротрофными бактериями в морской воде». Appl. Environ. Microbiol . 41 (2): 518–527. Bibcode :1981ApEnM..41..518T. doi :10.1128/AEM.41.2.518-527.1981. PMC 243725 . PMID  16345721. 
  5. ^ Иидзука Т., Яманака С., Нишияма Т., Хираиши А. (февраль 1998 г.). «Изоляция и филогенетический анализ аэробных копиотрофных ультрамикробактерий из городской почвы». J. Gen. Appl. Microbiol . 44 (1): 75–84. doi : 10.2323/jgam.44.75 . PMID  12501296.
  6. ^ abcdef Кротц, Д. (2015). «Первое детальное микроскопическое доказательство наличия бактерий на нижнем пределе размеров жизни» . Получено 11.05.2020 .
  7. ^ Велимиров, Б. (2001). «Нанобактерии, ультрамикробактерии и формы голодания: поиск мельчайшей метаболизирующей бактерии». Микробы и окружающая среда . 16 (2): 67–77. doi : 10.1264/jsme2.2001.67 .
  8. ^ Costerton JW, Lewandowski Z, Caldwell DE, Korber DR, Lappin-Scott HM (1995). «Микробные биопленки». Annu. Rev. Microbiol . 49 : 711–45. doi :10.1146/annurev.mi.49.100195.003431. PMID  8561477.
  9. ^ Урбано П., Урбано Ф (май 2007 г.). «Нанобактерии: факты или фантазии?». ПЛОС Патог . 3 (5): е55. doi : 10.1371/journal.ppat.0030055 . ПМЦ 1876495 . ПМИД  17530922. 
  10. ^ Kajander EO (июнь 2006 г.). «Нанобактерии — распространяющиеся кальцифицирующие наночастицы». Lett. Appl. Microbiol . 42 (6): 549–52. doi :10.1111/j.1472-765X.2006.01945.x. PMID  16706890. S2CID  20169194.
  11. ^ Рауль Д., Дранкур М., Азза С. и др. (февраль 2008 г.). «Нанобактерии представляют собой минерало-фетуиновые комплексы». ПЛОС Патог . 4 (2): е41. doi : 10.1371/journal.ppat.0040041 . ПМЦ 2242841 . ПМИД  18282102. 
  12. ^ Martel J, Young JD (апрель 2008 г.). «Предполагаемые нанобактерии в крови человека как наночастицы карбоната кальция». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 105 (14): 5549–54. doi : 10.1073/pnas.0711744105 . PMC 2291092. PMID  18385376 . 
  13. ^ Сахин, Нуреттин; Гонсалес, Хуан М.; Иидзука, Такаши; Хилл, Джанет Э. (1 июня 2010 г.). «Характеристика двух аэробных ультрамикробактерий, выделенных из городской почвы, и описание Oxalicibacterium solurbis sp. nov». FEMS Microbiology Letters . 307 (1): 25–29. doi : 10.1111/j.1574-6968.2010.01954.x . PMID  20370834.


  • в
  • т
  • е