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Ignicoccus


Ignicoccus è un genere di Archaea che vivono in sorgenti idrotermali porti turistici. Essi sono stati scoperti in Kolbeinsey , una piccola isola vulcanica nel nord dell’Islanda, e l’Oceano Pacifico (9 ° N, 104 ° W), nel 2000 (Huber et al. , 2000).

Ignicoccus cresce a temperature comprese tra 70-98 ° C (con una condizione ideale circa 90 ° C). Ottiene energetico riducendo zolfo di solfuro di idrogeno utilizzando l’idrogeno molecolare come un donatore di elettroni. Inoltre ha descritto una simbiosi unica con Nanoarchaeum , che potrebbe essere un parassitismo di quest’ultimo. Secondo il confronto dei geni rRNA 16S, Ignicoccus rappresenta una nuova stirpe all’interno della famiglia Desulfurococcaceae (Huber et al. , 2002). Due specie sono note, I. islandicus e I. pacificus .

Cellule Ignicoccus sono piccoli e sono sagomati come cocco, con un diametro di circa 2 micron. Essi presentano una superficie liscia, una membrana esterna e ogni strato S . Avere un involucro precedentemente sconosciuta esterna in una cella: A membrana citoplasmatica , uno spazio periplasmatico (con uno spessore variabile tra 20 e 400 nm, contenente vescicole di membrana – bound) e una membrana esterna (circa uno spessore di 10 nm, simile membrana esterna dei batteri gram-negativi ). Quest’ultimo contiene numerose particelle (di circa 8 nm di diametro) imballati fissa saldamente irregolare e pori con un diametro di 24 nm circondato da minuscole particelle disposti ad anello (quest’ultimo con un diametro di 130 nm) e cluster fino ad otto particelle (ognuna particelle con un diametro di 12 nm) (Rachel et al. , 2002).

Riferimenti

  • Huber H, S Burggraf, Mayer U, Wyschkony io, Rachel R, KO Stetter Ignicoccus gene. novembre, un nuovo genere di ipertermofilo, chemolithoautotrophic Archaea, rappresentati da due nuove specie, sp islandicus Ignicoccus a novembre e Ignicoccus pacificus sp novembre e Ignicoccus pacificus sp. nel mese di novembre , Int J Syst Evol Microbiol. 2000 Novembre; 50 Pt 6: 2093-100.
  • Rachel, R, Wyschkony, io, Riehl, S e Huber, H. L’ultrastruttura di Ignicoccus: Prove per una membrana esterna romanzo e per vescicole intracellulare in erba in un archaeon Archaea 1: 9-18 del 2002.
  • Huber H, Hohn MJ, Rachel R, Fuchs T, Wimmer VC, KO Stetter. Un nuovo phylum di Archaea rappresentato da un simbionte ipertermofilo Nanosized , Natura, 417 (6884): 27-8 2002.

Desulfurococcus Mobilis


Desulfurococcus Mobilis è un Archaean appartenente alla famiglia Desulfurococcaceae . D. Mobilis è un termofila estremo, in grado di vivere in ambienti a temperature di 97 ° C e pH compreso tra 2,2 e 6,5. Questo arco ha una gamma di dimensioni da 0,5 a 10 micron, ed è ricoperta da una singola proteina, organizzata in una matrice tetragonale formano una croce maglia – unità sagomati. 1

È un anaerobiosi dipende sul l’ zolfo per la respirazione. D. Mobilis è in sorgenti solfatarica (vulcaniche e responsabili delle emissioni di zolfo) ed è comunemente isolato in queste condizioni in Islanda .

La loro capacità di sopravvivere in condizioni estreme rende questo arqueonte una risorsa estremamente importante per l’uso in biotecnologia , poiché questo microrganismo può essere isolato enzimi termostabili e termoattiva, come l’ enzima di restrizione I-dmol.

Come un fatto curioso, il primo introne del rRNA procariote noto è stato scoperto nel D. mobilis , aiutando a scoprire indizi sulle relazioni evolutive tra archaea , batteri e eukaryota . Inoltre, l’agenzia è riconosciuto come non patogeno.

struttura del genoma

D. Mobilis contiene un singolo cromosoma mossa e non ha plasmidi noti. Esso è ancora stato sequenziato il genoma di D. mobilis , se la sequenza dei geni di loro parente più vicino è noto Desulfurococcus mucosus che contiene un genoma di 1,3 miliardi di coppie di basi. Ha un introne di 622 bp nel gene rRNA 23s con un sito di splicing dominio IV.

la struttura delle cellule, il metabolismo e ciclo di vita

Questo organismo è un organótrofo e il metabolismo ha un anaerobio stretto . L’energia prodotta dalla fermentazione di peptidi . La sua crescita è la riduzione dipendente di zolfo e viene inibita in la presenza di gas idrogeno . Può essere identificato dal suo forma di cocco e la sua proteina interna distintivo e unico. 2

All’esterno del corpo è coperto con superficie irregolare glicoproteine . Etas proteine formano un quadro composto da crociera – unità a forma di. Si è pensato che questo funzioni strato di proteine, come le piccole e medie (> 700kd) molecole setaccio molecolare adsorbimento media. In aggiunta, lo strato proteico è flessibile, e possibilmente funziona come un esoscheletro per aiutare contro lo stress osmotico. 3 2

Ecologia

D. Mobilis è nelle sorgenti calde solfatarica. Anche in fumarole , e altre fessure o aperture nella Terra s ‘ crosta che emettono i gas di zolfo e vapore acqueo. Il tempreratura in queste fumarole può facilmente raggiungere 97 ° C. E ‘stato isolato in parti Islanda e negli Stati Uniti.

Il vostro contributo per l’ambiente è non è ben documentato, ma si pensa che sia , non patogeno a qualsiasi altro corpo. Inoltre, questo è arqueonte serie di Rudivirus . Questo virus è caratterizzata da bar – a forma, con un genoma dsDNA. Per lo occupa lo stesso ambiente come D. mobilis , tuttavia le interazioni tra il virus e il suo ospite non sono ancora ben noti. Il Rudivirus segue un ciclo litico virale replcación degradare cromosoma della cellula ospite volta montato all’interno del citoplasma.

Caratteristiche di interesse

Anche se poco si sa sosbre questi organismi, gli scienziati hanno ampiamente sfruttato l’utilità dell’enzima I-dmol di Desulfurococcus Mobilis per le loro applicazioni nel campo delle biotecnologie. I-dmol è un meganuclease , cioè un enzima di restrizione naturale che è in grado di scindere legami fosfodiestere su un sito di restrizione specifici sia molecole di DNA o RNA .

Il sito di riconoscimento per la I-dmol è di 25 bp in lunghezza ed è estremamente specifico, 4 per il punto che normalmente si verifica solo una volta in un dato genoma. L’enzima è usato nelle biotecnologie che è in grado di agire come un “forbice” in grado di eliminare o modificare una sequenza genomica in un numero di modi diversi. Ciò è particolarmente importante nella progettazione di genomi e in terapia genica . Nel 2008, un gruppo di ricercatori ha scoperto un modo per alterare il sito attivo di questo enzima per poter ientificar e scissione diversi siti di restrizione. Le implicazioni di riprogettazione di I-dmol sono sorprendenti, come potrebbe essere utilizzato nella terapia genica, e come un modo per rimuovere il DNA virale indesiderabile da un sistema host. 5

Riferimenti

  1. Torna alla cima↑ Kjems, J., e Garrett, R. (1985). “Un introne nel 23S ribosomiale RNA gene della archeobatterio Desulfurococcus Mobilis” . Nature 318 : 675 -677. doi : 10.1038 / 318675a0 .
  2. ↑ Vai a:un b Zillig W, KO Stetter, Prangishvilli D, Schafer W, Wunderl S, D Janekovic, Holz I, Palm P (1982). “Desulfurococcaceae, la seconda famiglia di estremamente termofila, anaerobica, zolfo-respirando Thermoproteales.” Zentralbl. Bakteriol. Parasitenkd. Infektionskr. HYG. Abt. 1 Orig. C3 : 304-317.
  3. Torna alla cima↑ Wildhaber, I., Santarius, U., e Baumeister, W. (1987). “Struttura tridimensionale della proteina di superficie di Desulfurococcus Mobilis” . Journal of batteriologia 169 : 5563-5568.
  4. Torna alla cima↑ http://www.uniprot.org/uniprot/P21505
  5. Torna a inizio pagina↑ Marcaidaa, M., Prietrob, J., Redondoa, P., Nadrac, A., Alibésc, A., Serranoc, L., Grizote, S., Duchateaue, P., Pâquese, F., Blancob, F., e Montoyaa, G. (2008). “Struttura di cristallo di I-DmoI Con il suo obiettivo in complessi nuove intuizioni nel DNA Fornisce ingegneria meganuclease.” . PNAS 105 : 16.888-16.893. doi : 10.1073 / pnas.0804795105 .

Desulfurococcales

I desulfurococales ( Desulfurococcales ) sono un ordine di archeobatteri il bordo Crenarchaeota . Sono microrganismi sferica o disco – dipendente di zolfo , severe anaerobi (tranne Aeropyrum PERNIX ) e neutrofili o leggermente acidophilus, in modo ottimale crescere ad un pH di 5.5-7.5. I membri della famiglia Desulfurococcacea sono nelle sorgenti calde continentali e bocche idrotermali nel fondo dell’oceano, mentre la famiglia pyrodictiaceae vivono solo in camini idrotermali mare.

I membri della famiglia Desulfurococcacea distinto dall’altro famiglia per Desulfurococcales avente una temperatura di crescita ottimale di sotto di 100 ° C, invece di 100 ° C, ed essendo più diversificata. Pyrodictiaceae può vivere ad una temperatura massima tra 108 e 113 ° C non essere in grado di crescere al di sotto di 80 ° C. Pyrolobus fumarii è in grado di crescere a meno di 90 ° C e la temperatura massima di proliferazione è il più grande di tutti gli organismi noti, 113 ° C. Per Staphylothermus marinus sue gamme di temperatura ottimale di 85 ° C in terreno minimo e 92 ° C in terreno ricco.

Riferimenti

  1. Torna a inizio pagina↑ Desulfurococcales Tassonomia Browser NCBI

Desulfurococcaceae

I desulforococáceas ( Desulfurococcaceae ) sono una famiglia di dischi – microorgansmos forma appartenenti alla fine Desulfurococcales , nel dominio Archaea . I membri di questa famiglia sono distinti dal altra famiglia ( pyrodictiaceae ) di Desulfurococcales fine di avere una temperatura di crescita ottimale di sotto di 100 ° C, invece di sopra di 100 ° C ed essendo più diversificata. 1 sono stati identificati generi di questa famiglia 7-10 (vedi tabella di classificazione).

Riferimenti

  1. Torna a inizio pagina↑ Itoh, T.; K. Suzuki, PC Sanchez, T. Nakasel (2003). “Caldisphaera lagunensis gene. Novembre, sp. novembre, un romanzo thermoacidophilic crenarchaeote isolato da una sorgente calda a Mt Maquiling, Filippine ” . International Journal di sistematica e Evolutionary Microbiology 53 : 1149-1154. doi : 10,1099 / ijs.0.02580-0 . Archiviata da quello originale il 4 novembre 2015.

Cenarchaeales

I cenarqueales ( Cenarchaeales ) sono un ordine di archeobatteri il bordo di thaumarchaeota .

symbiosum Cenarchaeum è una specie che vive in specifica associazione con una spugna marina. Essa appartiene agruppo di taumarqueotas, non gruppo termofila recentemente scoperto in vari ambienti freddi e temperati, le cui specie non sono ancora state coltivate in laboratorio, e così le sue caratteristiche fenotipiche sono state dedotte solo in base alla loro distribuzione ecologica.

Caldisphaeraceae

I caldisferáceas ( Caldisphaeraceae ), unico genere Caldisphaera sono archeobatteri bordo Crenarchaeota .

Caldisphaera lagunensis è una specie trovata nel 2003 uno in una primavera calda di acido in il Filippine . 45-80 ° C cresce con ottimale 70-75 ° C e 2.3 5.4 In un pH di 3,5-4,0 ottimale. Ha una forma sferica, è immobile e cresce in anaerobiosi e heterotrophically . È stato coltivato utilizzando una miscela di amido , glicogeno , la gelatina , estratto di carne, estratto di lievito e peptidi come fonti di energia e di carbonio . La crescita è stata stimolata dalla presenza di zolfo come accettori di elettroni causando idrogeno solforato .

Riferimenti

  1. Torna a inizio pagina↑ Itoh, T., Suzuki, K., Sanchez, PC e Nakase, T. 2003. Caldisphaera lagunensis gene. Novembre, sp. novembre, un romanzo thermoacidophilic crenarchaeote isolato da una sorgente calda a Mt Maquiling, Filippine . Int. J. Syst. Evol. Microbiol ., 53 (Pt 4), pp. 1149-1154.

acidilobales

Acidilobales è un ordine di archeobatteri nel gruppo di Crenarchaeota . Anaerobi sono ipertermofili organotrophs acidophilus, e sono essenzialmente rappresentati da due specie: Acidilobus e Caldisphaera . 2

Riferimenti

  1. Torna alla cima↑ acidilobales tassonomia Browser NCBI
  2. Torna a inizio pagina↑ Prokofeva MI et al 2009. L’isolamento del anaerobica thermoacidophilic crenarchaeote Acidilobus saccharovorans sp. novembre e la proposta di acidilobales ord.Novembre, Compreso Acidilobaceae fam. novembre e Caldisphaeraceae fam. novembre Int J Syst Evol Microbiol. 2009 Dec; 59 (Pt 12): 3116-22. doi: 10,1099 / ijs.0.010355-0. Epub 2009 30 luglio.

Crenarchaeota

Il Crenarchaeota ( Crenarchaeota ), chiamato anche eocitos , 1 sulfobacterias 2 o crenotas 3 sono un phylum di archeobatteri . Inizialmente si pensava che comprendeva solo i corpi ipertermofili spesso quimiosintetizadores dipendente di zolfo . Tuttavia, studi recenti hanno identificato come il archeobatteri più abbondante nel ecosistema marino . 4 Crenarchaeota è uno dei due gruppi principali di archeobatteri e originariamente era separata dall’altra gruppo ( Euryarchaeota ) sulla base delle sequenze di rRNA . Questa divisione è stata sostenuta da alcune caratteristiche fisiologiche, come la mancanza di istoni . (Tuttavia, si è trovato che un qualche tipo di Crenarchaeota ha istoni ). 5

Si è trovato che a differenza di altri gruppi di organismi, Crenarchaeota ha un macchinario divisione cellulare unico. 6

Classificazione

Possiamo distinguere due gruppi Crenarchaeota:

Ipertermofili

Questo gruppo (ordini Thermoproteales , Sulfolobales , Desulfurococcales e Caldisphaerales ) comprende specie con temperature più alta crescita di qualsiasi organismo conosciuto. crescita ottimale è compreso tra 75 e 105 ° C, mentre la temperatura massima crescita di crescere Pyrolobus è alto come 113 ° C. La maggior parte di queste specie non possono crescere sotto i 70 ° C, ma può sopravvivere per lunghi periodi a basse temperature. Alcune specie sono acidofile con un pH ottimale tra 1,5 e 4 e pH 7 in uno stampo, mentre altri sono neutrofili o leggermente acidofile, che crescono in modo ottimale a pH 5.5-7.5. Si trovano in habitat come le molle interne vulcaniche calde e idrotermali nel fondo dell’oceano, un superficiale o profondo.

Modalità metabolici sono diversi, che vanno da quimioorganotrofos a chemolithotrophs . Chemolithotrophs aerobica ottenere energia dalla ossidazione di vari composti di zolfo, idrogeno o ferro ferroso, mentre chemolithotrophs anaerobi riducono zolfo, tiosolfato o producono nitrati, solfuro di idrogeno o ammoniaca. I quimioorganotrofos crescono su substrati organici complessi, zuccheri, aminoacidi o polimeri. Diverse specie sono produttori primari utilizzano biossido di carbonio come l’ unica fonte di carbonio e di energia ottenendo dall’ossidazione di sostanze inorganiche come zolfo o idrogeno, o riduzione dello zolfo o nitrato.

Una delle specie più conosciute della Crenarchaeota è la solfataricus Sulfolobus . Questo microrganismo è stato originariamente isolato da campioni prelevati da sorgenti geotermiche zolfo in Italia e in crescita a 80 ° C ed un pH di 2-4. 7 Da allora hanno trovato specie dello stesso genere in tutto il mondo. A differenza della stragrande maggioranza dei termofila coltivato, questa specie possono crescere in condizioni aerobiche e l’utilizzo di fonti organiche di energia come lo zucchero. Questi fattori consentono di coltivazione è molto più facile che gli organismi anaerobici e hanno portato Sulfolobus diventare un organismo modello per lo studio di ipertermofili e un grande gruppo di virus che si sviluppano al loro interno.

Mesofili e psicrofili

analisi ambientali recenti basate su sequenze rRNA indicano che Crenarchaeota anche ampiamente distribuito in bassa – ambienti con temperature come il suolo, sedimenti, acque dolci e oceani. 8 , 9Anche se nessuno è stato coltivato, ottenendo ambiente (insieme ai dati genomici) suggerisce che gli organismi sono mesofili o psicrofili . Questo grande gruppo di archeobatteri termofili sembra a derivare da antenati che hanno invaso diversi habitat a bassa temperatura.

Forse la cosa più sorprendente è la loro elevata relativa abbondanza nelle acque di superficie inverno in Antartide (-1,8 ° C), dove raggiungono coprire il 20% del totale rRNA microbica. test simili in acque temperate al largo della costa della California, dimostrano che questi organismi tendono ad essere il più abbondante a profondità inferiori a 100 m. In base a queste misure, si sembra che questi organismi sono abbondanti nel mare e sarebbe uno dei principali collaboratori di fissazione del carbonio . Questo, combinato con il fatto che le sequenze rRNA trovano in ogni habitat Crenarchaeota bassa temperatura che sono state cercate, suggerisce che può essere distribuita e svolgono un ruolo importante nella biosfera a livello globale. 10

Cladogram

La filogenesi del 16S rRNA dà il seguente risultato 11 (il gruppo è citazioni parafiletici):

Collegamenti esterni

  • Wikispecies ha un articolo su Crenarchaeota .
  • Crenarchaeota presso l’Albero della Vita
  • Crenarchaeota presso l’Università del Wisconsin sito Microbiologia virtuale.
  • Pagina tassonomia NCBI per Crenarchaeota
  • Pagina LSPn per Crenarchaeota

Riferimenti

  1. Torna alla cima↑ Lago et al 1984, Eocytes: una nuova struttura dei ribosomi Indica un regno con un rapporto vicino al eucarioti PNAS 1 Giugno 1984 vol. 81 n. 12
  2. Torna a inizio pagina↑ ‘Subphylum Sulfobacteria ” . Estratto 13 Aprile 2008 .
  3. Torna a inizio pagina↑ CR Woese, Kandler e ML Wheelis O. 1990, “Verso un sistema naturale di organismi: Proposta per i domini” Proc. Nati. Acad. Sci. USA Vol. 87, pp. 4576-4579, giugno 1990
  4. Torna alla cima↑ Madigan M; Martinko J (editori). (2005). Brock Biologia dei Microrganismi (edizione 11). Prentice Hall. ISBN 0-13-144329-1 .
  5. Torna a inizio pagina↑ Cubonova L, K Sandman, SJ Hallam, EF Delong, Reeve JN (2005). “Gli istoni in crenarchaea”. Journal of Batteriologia 187 (15): 5482-5485. PMID 16.030.242 .
  6. Torna a inizio pagina↑ Ann-Christin Lindås et al 2008 Una divisione cellulare unico nel Archaea macchinari vol PNAS. 105 n. 48 18942-18946
  7. Torna alla cima↑ Zillig W, KO Stetter, Wunderl S, W Schulz, Priess H, Scholz I (1980). “La Sulfolobus-” Caldariellard “gruppo: Taxonomy sulla base della struttura della RNA polimerasi DNA-dipendente.” Arch. Microbiol. 125 : 259-269. doi : 10.1007 / BF00446886 .
  8. Torna alla cima↑ DeLong EF (1992). “Archaea in ambienti marini costieri.” Proc Natl Acad Sci USA 89 (12): 5685-9. PMID 1608980 documento .
  9. Torna alla cima↑ Fuhrman JA, McCallum K, Davis AA (1993). “Diversità filogenetica delle marine Comunità sottosuolo microbiche dalla oceani Atlantico e Pacifico.” Appl Environ Microbiol 59 (5): 1294-302. PMID 7.685.997 .
  10. Torna alla cima↑ Barns SM, CF Delwiche, Palmer JD, Pace NR (1996). “Prospettive sulla diversità archeali, termofilia e monofilia da sequenze rRNA ambientali.” Proc Natl Acad Sci USA 93 (17): 9188-93. PMID 8.799.176 .
  11. Torna alla cima↑ Il All-Specie viventi Albero (uscita LTPs111)

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