Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Aquificae фила представляет собой разнообразный набор бактерий , которые живут в тяжелых экологических условиях. [1] [2] Название «Aquificae» было дано этому типу на основе раннего рода, идентифицированного в этой группе, Aquifex («производитель воды»), который способен производить воду путем окисления водорода. [3] Их находили в источниках, бассейнах и океанах. Они автотрофы и являются основными фиксаторами углерода в своей среде. Эти бактерии представляют собой грамотрицательные , неспорообразующие палочки . [4] Это настоящие бактерии ( домен Bacteria) в отличие от других обитателей экстремальных сред, архей .

Таксономия [ править ]

Aquificae в настоящее время насчитывает 15 родов и 42 официально опубликованных вида. [5] Тип включает один класс и два порядка. [6] [7] Aquificales состоит из семейств Aquificaceae и Hydrogenothermaceae , а Desulfurobacteriaceae - единственное семейство внутри Desulfobacteriales. Thermosulfidibacter takaii не относится к семейству внутри филума на основании его филогенетической отличимости от обоих отрядов. [8] В настоящее время он классифицируется как член Aquificales, но имеет большее физиологическое сходство с Desulfobacteriaceae.

Молекулярные сигнатуры и филогенетическая позиция [ править ]

Сравнительные геномные исследования выявили несколько консервативных сигнатурных инделей (CSI), которые специфичны для всех видов, принадлежащих к типу Aquificae, и предоставляют потенциальные молекулярные маркеры. [7] Отряд Aquificales можно отличить от Desulfobacteriales по нескольким CSI для разных белков, специфичных для каждой группы. Дополнительные CSI были обнаружены на уровне семейства, и их можно использовать для отделения Aquificae и Hydrogenothermaceae от всех других бактерий. [7] Параллельно с наблюдаемым распределением CSI, отряды в Aquificae также физиологически отличаются друг от друга. Члены Desulfurobacteriales - строгие анаэробы.которые окисляют исключительно водород для получения энергии, тогда как те, что принадлежат к Aquificales, являются микроаэрофильными и способны окислять другие соединения (такие как сера или тиосульфат) в дополнение к водороду. [9] [10] [11]

Также было идентифицировано несколько CSI, которые специфичны для видов из Aquificae и предоставляют потенциальные молекулярные маркеры для этого типа. [1] Кроме того, вставка из 51 аминокислоты была идентифицирована в препротеин-транслоказе SecA, которая является общей для различных представителей Aquificae, а также двух видов Thermotoga . В деревьях генов 16S рРНК виды Aquificae ветвятся в непосредственной близости от филума Thermotogae (другого типа, включающего гипертермофильные организмы), вблизи точки ветвления архей и бактерий. [12] [10] Однако тесная связь Aquificae с Thermotogae и глубокое ветвление Aquificae не подтверждается некоторыми филогенетическими исследованиями, основанными на других последовательностях генов / белков [13] [14] [15] [16], а также CSI в нескольких высококонсервативные опероны универсальных белков 16S-23S-5S. [17] В отличие от очень высокого содержания G + C в их рРНК (т.е. более 62%), которое требуется для стабильности их вторичных структур при высоких температурах роста, [18]вывод о том, что Aquificae не представляет собой клон с глубокими ветвями, также независимо строго подтверждается CSI в ряде важных белков (а именно, Hsp70, Hsp60, RpoB, RpoB и AlaRS), которые поддерживают его расположение в непосредственной близости от филума. Протеобактерии, особенно эпсилонпротеобактерии . [17] Специфическая связь Aquificae с Proteobacteria поддерживается двухкомпонентным CSI в неорганической пирофосфатазе , которая уникально встречается у видов из этих двух типов. [17] Кавалье-Смит также предположил, что Aquificae тесно связаны с Proteobacteria. [19] В отличие от вышеупомянутых анализов, основанных на нескольких инделах или на отдельных генах, анализы информационных генов, которые, как оказалось, реже передавались к линии Aquifex, чем неинформационные гены, чаще всего помещали Aquificales ближе к Thermotogales. [20] Эти авторы объясняют часто наблюдаемое группирование Aquificae с Epsilonproteobacteria как результат частого горизонтального переноса генов из-за общих экологических ниш.

Наряду с Thermotogae, Aquificae являются термофильными эубактериями. [2]

Филогения [ править ]

В настоящее время принятая таксономия основана на Списке названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN) [5] и Национальном центре биотехнологической информации (NCBI) [21], а филогения основана на версии 123 LTP на основе 16S рРНК от The All -Проект "Живое дерево видов" [22] [23]

Примечание:
♠ Штамм обнаружен в Национальном центре биотехнологической информации (NCBI), но не включен в Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN)

Таксономия [ править ]

  • Род Thermosulfidibacter Nunoura et al. 2008 г.
    • Виды Thermosulfidibacter takaii Nunoura et al. 2008 г.
  • Заказать Desulfurobacteriales Gupta & Lali 2014
    • Семейство Desulfurobacteriaceae L'Haridon et al. 2006 г.
      • Род Balnearium Takai et al. 2003 г.
        • Вид Balnearium lithotrophicum Takai et al. 2003 г.
      • Род Desulfurobacterium L'Haridon et al. 1998 исправить. L'Haridon et al. 2006 г.
        • Вид " D. crinifex " ♠ Alain et al. 2003 г.
        • Виды D. atlanticum L'Haridon et al. 2006 г.
        • Виды D. pacificum L'Haridon et al. 2006 г.
        • Виды D. thermolithotrophum L'Haridon et al. 1998 г. (тип sp.)
      • Род Phorcysia Pérez-Rodríguez et al. 2012 г.
        • Виды Phorcysia thermohydrogeniphila Pérez-Rodríguez et al. 2012 г.
      • Род Thermovibrio Huber et al. 2002 г.
        • Виды T. Ammonificans Vetriani et al. 2004 г.
        • Виды T. guaymasensis L' Haridon et al. 2006 г.
        • Виды T. ruber Huber et al. 2002 (тип sp.)
  • Заказ Aquificales Reysenbach 2002 исправлен. Гупта и Лали 2014
    • Семья Aquificaceae Reysenbach 2002
      • Род Aquifex Huber and Stetter 1992 г.
        • Виды A. pyrophilus Huber, Stetter 1992 (тип sp.)
        • Вид " A. aeolicus " ♠ Huber and Stetter 2001
      • Род Hydrogenivirga Nakagawa et al. 2004 г.
        • Виды H. calditorris Nakagawa et al. 2004 (тип sp.)
        • Виды H. okinawensis Nunoura et al. 2008 г.
      • Род Hydrogenobacter Kawasumi et al. 1984
        • Виды H. Hydrogenophilus (Крюков и др., 1984) Stöhr et al. 2001 г.
        • Виды H. subterraneus Takai et al. 2001 г.
        • Виды H. thermophilus Kawasumi et al. 1984 (тип sp.)
      • Род Hydrogenobaculum Stöhr et al. 2001 г.
        • Виды Hydrogenobaculum acidophilum (Shima, Suzuki, 1993) Stöhr et al. 2001 г.
      • Род Thermocrinis Huber et al. 1999 г.
        • Виды T. albus Eder and Huber 2002 г.
        • Виды T. jamiesonii Dodsworth et al. 2015 г.
        • Виды T. minervae Huber et al. 1999 г.
        • Виды T. ruber Huber et al. 1999 (тип sp.)
    • Семейство Hydrogenothermaceae Eder and Huber 2003 г.
      • Род Hydrogenothermus Stöhr et al. 2001 г.
        • Виды Hydrogenothermus marinus Stöhr et al. 2001 г.
      • Род Persephonella Götz et al. 2002 г.
        • Виды P. Hydrogeniphila Nakagawa et al. 2003 г.
        • Виды P. marina Götz et al. 2002 (тип sp.)
        • Виды P. guaymasensis Götz et al. 2002 г.
      • Род Sulfurihydrogenibium Takai et al. 2003 исправление. О'Нил и др. 2008 г.
        • Виды S. azorense Aguiar et al. 2004 исправление. Накагава и др. 2005 г.
        • Виды S. kristjanssonii Flores et al. 2008 г.
        • Виды S. rodmanii O'Neill et al. 2008 г.
        • Виды S. subterraneum Takai et al. 2003 исправление. Накагава и др. 2005 (тип sp.)
        • Виды S. yellowstonense Nakagawa et al. 2005 г.
      • Род Venenivibrio Hetzer et al. 2008 г.
        • Виды Venenivibrio stagnispumantis Hetzer et al. 2008 г.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Griffiths E, Gupta RS (январь 2006 г.). «Молекулярные сигнатуры в белковых последовательностях, которые являются характеристиками типа Aquificae» . Int. J. Syst. Evol. Microbiol . 56 (Pt 1): 99–107. DOI : 10.1099 / ijs.0.63927-0 . PMID  16403873 .
  2. ^ а б Хориике Т., Мията Д., Хамада К. и др. (Январь 2009 г.). «Филогенетическое конструирование 17 бактериальных филов новым методом и тщательно подобранными ортологами» . Джин . 429 (1–2): 59–64. DOI : 10.1016 / j.gene.2008.10.006 . PMC 2648810 . PMID 19000750 .  
  3. ^ Huber R, Wilharm Т, Huber Д, Trincone А, Burggaf S, Кониг Н, Райнхард R, Рокингер я, Фрике Н, Штеттер К (1992). «Aquifex pyrophilus gen. Nov. Sp. Nov., Представляет новую группу морских гипертермофильных водородокисляющих бактерий». Syst. Прил. Microbiol . 15 (3): 340–351. DOI : 10.1016 / S0723-2020 (11) 80206-7 .
  4. ^ L'Haridon, Reysenbach AL, Тиндол BJ, Schönheit P, Banta A, Johnsen U, Шуман P, Gambacorta A, E Stackebrandt, Jeanthon C (декабрь 2006). «Desulfurobacterium atlanticum sp. Nov., Desulfurobacterium pacificum sp. Nov. И Thermovibrio guaymasensis sp. Nov., Три термофильных члена семейства Desulfurobacteriaceae nov., Глубоко разветвленной линии внутри бактерий» . Int. J. Syst. Evol. Microbiol . 56 (Pt 12): 2843–2852. DOI : 10.1099 / ijs.0.63994-0 . PMID 17158986 . 
  5. ^ а б Дж. П. Эйзеби. «Aquificae» . Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN). Архивировано из оригинала на 2011-06-13 . Проверено 9 сентября 2016 .
  6. Перейти ↑ Oren A, Garrity GM (2015). «Список новых имен и новых комбинаций, ранее эффективно, но не действительно опубликованных» . Int. J. Syst. Evol. Microbiol . 65 (7): 2017–2025. DOI : 10.1099 / ijs.0.000317 . PMC 5817221 . PMID 28891789 .  
  7. ^ a b c Гупта Р.С., Лали Р. (сентябрь 2013 г.). «Молекулярные сигнатуры для типа Aquificae и его различных клад: предложение о разделении типа Aquificae на исправленный порядок Aquificales, содержащий семейства Aquificaceae и Hydrogenothermaceae, и новый порядок Desulfurobacteriales ord. Nov. , Содержащий семейство Desulfurobacteriaceae». Антони ван Левенгук . 104 (3): 349–368. DOI : 10.1007 / s10482-013-9957-6 . PMID 23812969 . S2CID 559778 .  
  8. ^ Nunoura T, Оида H, Miyazaki M, Suzuki Y (март 2008). «Thermosulfidibacter takaii gen. Nov., Sp. Nov., Термофильный, окисляющий водород и восстанавливающий серу хемолитоавтотроф, изолированный из глубоководного гидротермального поля в Южно-Окинавском прогибе» . Int. J. Syst. Evol. Microbiol . 58 (Pt 3): 659–665. DOI : 10.1099 / ijs.0.65349-0 . PMID 18319474 . 
  9. ^ Guiral M, Prunetti L, Aussignargues C, Ciaccafava A, Infossi P, Ilbert M, Lojou E, Giudici-Orticoni MT (2012). Гипертермофильная бактерия Aquifex aeolicus: от респираторных путей до чрезвычайно устойчивых ферментов и биотехнологических применений . Adv. Microb. Physiol . Успехи микробной физиологии. 61 . С. 125–194. DOI : 10.1016 / B978-0-12-394423-8.00004-4 . ISBN 9780123944238. PMID  23046953 .
  10. ^ a b Рейзенбах, А.-Л. (2001) Тип BII. Thermotogae phy. ноя В: Руководство Берджи по систематической бактериологии, стр. 369-387. Редакторы Д. Р. Бун, Р. В. Кастенхольц. Springer-Verlag: Берлин.
  11. Перейти ↑ Gupta, RS (2014) The Phylum Aquificae. Прокариоты 417-445. Springer Berlin Heidelberg.
  12. ^ Хубер, Р. и Ханниг, М. (2006) Thermotogales. Prokaryotes 7: 899-922.
  13. ^ Klenk, HP, Meier, TD, Durovic, P. и другие (1999) РНК-полимераза Aquifex pyrophilus : значение для эволюции бактериального оперона rpoBC и чрезвычайно термофильных бактерий. J Mol Evol 48: 528-541.
  14. ^ Гупта, RS (2000) Филогения Proteobacteria: отношения с другими типами эубактерий и эукариотами. FEMS Microbiol Rev 24: 367-402.
  15. ^ Ciccarelli, FD, Doerks Т., фон Меринг, К., Криви, CJ, Snel, Б. и Bork, P. (2006) К автоматической реконструкции сильно разрешенного дерева жизни. Наука 311: 1283-1287.
  16. ^ Ди Джулио, М. (2003) Универсальный предок был термофилом или гипертермофилом: испытания и дополнительные доказательства. Дж. Теор Биол 221: 425-436.
  17. ^ a b c Griffiths, E. and Gupta, RS (2004) Сигнатурные последовательности в различных белках свидетельствуют о позднем расхождении отряда Aquificales. Международный микробиол 7: 41-52.
  18. ^ Meyer, TE и Bansal, AK (2005) Стабилизация против гипертермической денатурации за счет увеличения содержания CG может объяснить несоответствие между анализами всего генома и 16S рРНК. Биохимия 44: 11458-11465.
  19. ^ Каталог организмов: выдерживание жары
  20. ^ Boussau B, Guéguen L, Gouy M. Учет горизонтальных переносов генов объясняет противоречивые гипотезы относительно положения Aquificales в филогении бактерий. BMC Evol Biol. 3 октября 2008 г .; 8: 272. DOI : 10.1186 / 1471-2148-8-272 .
  21. ^ Сэйерс; и другие. «Aquificae» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 9 сентября 2016 .
  22. ^ Проект "Живое дерево всех видов" . «Выпуск 123 LTP на основе 16S рРНК (полное дерево)» (PDF) . Silva Полная база данных рибосомных РНК . Проверено 9 сентября 2016 .
  23. ^ Ludwig, W .; Эйзеби, Дж. И Уитмен В.Б. (2008). «Таксономические очерки Берджи: Том 4 - Проект таксономических очертаний Bacteroidetes, Planctomycetes, Chlamydiae, Spirochaetes, Fibrobacteres, Fusobacteria, Acidobacteria, Verrucomicrobia, Dictyoglomi, and Gemmatimonadetes» (PDF) . Bergey's Manual Trust : 15. Архивировано из оригинального (PDF) 24 апреля 2009 года . Проверено 27 июня 2011 .