Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Хлоробий
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Хлороби
Класс:
Хлоробия
Заказ:
Хлоробиалес
Семья:
Chlorobiaceae
Род:
Хлоробий

Надсон 1906
Некоторые виды
Синонимы

Хлорохроматум

Chlorobium (также известный как Chlorochromatium ) представляет собой род из зеленых серных бактерий . Они являются photolithotrophic окислителей из серы ипрежде всего используют нециклические цепи переноса электроновчтобы уменьшить NAD + . Фотосинтез достигается с использованием реакционного центра типа 1 с использованием бактериохлорофилла (BChl) a . Два фотосинтетических антенных комплекса способствуют поглощению света: комплекс Фенна-Мэтьюз-Олсон ("FMO", также содержащий BChl a ), и хлоросомы, которые используют в основном BChl c ,d или e . Сероводород используется в качестве источника электронов, а диоксид углерода - в качестве источника углерода. [1]

Виды Chlorobium имеют темно-зеленый цвет; в колонке Виноградского часто наблюдаемый зеленый слой состоит из хлоробия . Этот род обитает в строго анаэробных условиях под поверхностью водоема, обычно в анаэробной зоне эвтрофного озера . [1]

Chlorobium aggregatum - это вид, который существует в симбиотических отношениях с бесцветными нефотосинтезирующими бактериями. Этот вид выглядит как связка зеленых бактерий, прикрепленных к центральной палочковидной клетке, которая может перемещаться с помощью жгутика . Зеленые внешние бактерии используют свет для окисления сульфида в сульфат . Внутренняя клетка, не способная к фотосинтезу , восстанавливает сульфат до сульфида. Эти бактерии делятся в унисон, придавая структуре многоклеточный вид, что очень необычно для бактерий. [2]

Считается, что виды хлоробия сыграли важную роль в массовых исчезновениях на Земле. Если океаны станут бескислородными (из-за прекращения циркуляции океана), тогда хлоробий сможет конкурировать с другими фотосинтезирующими организмами. Они будут производить огромное количество метана и сероводорода, что вызовет глобальное потепление и кислотные дожди . Это имело бы огромные последствия для других океанических организмов, а также для наземных организмов. Доказательством наличия обильных популяций хлоробия служат химические окаменелости, обнаруженные в отложениях, отложившихся во время массового вымирания мелового периода .

Полный геном C. tepidum , который состоит из 2,15 мегабаз (Mb), был секвенирован и опубликован в 2002 году. [3] Он синтезирует хлорофилл а и бактериохлорофиллы (BChls) a и c , из которых модельный организм был использован для выяснения причин. биосинтез БХл c . [4] Некоторые из его каротиноидов метаболических путей ( в том числе нового ликопена циклазы ) имеют подобные аналоги в цианобактерий . [5] [6]

Молекулярные сигнатуры для хлороби [ править ]

Сравнительный геномный анализ привел к идентификации 2 консервативных сигнатурных инделей, которые уникально обнаруживаются у представителей типа Chlorobi и, таким образом, характерны для этого типа. Первый индекс представляет собой вставку из 28 аминокислот в ДНК-полимеразу III, а второй - вставку из 12–14 аминокислот в аланил-тРНК синтетазу . Эти индели не встречаются ни у каких других бактерий и, таким образом, служат молекулярными маркерами для этого типа. Помимо консервативных инделей сигнатур, 51 белок, который уникально обнаружен у представителей типа Chlorobi . Было идентифицировано 65 других белков, которые являются уникальными для типа Chlorobi , однако эти белки отсутствуют в несколькихChlorobi и не распространены по филюму с какой-либо четкой структурой. Это означает, что могла произойти значительная потеря генов или присутствие этих белков могло быть результатом горизонтального переноса генов . Из этих 65 белков 8 обнаружены только в Chlorobium luteolum и Chlorobium phaeovibrioides . Эти два вида образуют прочно поддерживаемую кладу в филогенетических деревьях, и тесная связь между этими видами дополнительно поддерживается уникальным совместным использованием этих 8 белков. [7]

Связанность Chlorobi к Bacteroidetes и Fibrobacteres фил [ править ]

Виды типов Bacteroidetes и Chlorobi очень тесно разветвляются на филогенетических деревьях, что указывает на близкое родство. С помощью сравнительного геномного анализа были идентифицированы 3 белка, которые являются уникальными для практически всех представителей Bacteroidetes и Chlorobi phyla. [7] Совместное использование этих 3 белков важно, потому что, кроме этих 3 белков, ни один из белков Bacteroidetes или Chlorobiphyla не является общим для каких-либо других групп бактерий. Также было идентифицировано несколько сохраненных инделей подписи, которые являются уникальными для членов Bacteroidetes иChlorobi phyla. Наличие этих молекулярных сигнатур поддерживает тесную связь между типами Bacteroidetes и Chlorobi . [7] [8] Кроме того, указано, что тип Fibrobacteres имеет специфическое родство с этими двумя типами. Клада, состоящая из этих трех типов, убедительно подтверждается филогенетическим анализом, основанным на ряде различных белков [8]. Эти типы также разветвляются в одном и том же положении на основе консервативных сигнатурных инделей в ряде важных белков. [9] И, наконец, что наиболее важно, две консервативные сигнатуры инделей (в белке RpoC и в серингидроксиметилтрансферазе).) и один сигнатурный белок PG00081, которые являются уникальными общими для всех видов этих трех типов. Все эти результаты предоставляют убедительные доказательства того, что виды из этих трех типов имели общего предка, за исключением всех других бактерий, и было предложено, чтобы все они были признаны частью единого супертипа «FCB». [7] [8]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Прескотт, Харли, Кляйн. (2005). Микробиология с. 195, 493, 597, 618-619, 339.
  2. ^ Постгейт, Джон: «Внешние пределы жизни», стр. 132-134. Издательство Кембриджского университета, 1994
  3. ^ JA Eisen; Nelson, KE; Полсен, ИТ; Гейдельберг, JF; Ву, М; Додсон, Р.Дж.; Deboy, R; Гвинн, ML; и другие. (2002). «Полная последовательность генома TLS Chlorobium tepidum , фотосинтетической анаэробной зелено-серной бактерии» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 99 (14): 9509–9514. DOI : 10.1073 / pnas.132181499 . PMC 123171 . PMID 12093901 .  
  4. ^ Н.-У. Фригаард; и другие. (2006). Б. Гримм; и другие. (ред.). Хлорофиллы и бактериохлорофиллы: биохимия, биофизика, функции и приложения . 25 . Springer. 201–221.
  5. ^ Н.-У. Фригаард; и другие. (2004). «Генетические манипуляции биосинтеза каротиноидов в зеленой серной бактерии Chlorobium tepidum » . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 186 : 5210–5220. DOI : 10.1128 / jb.186.16.5210-5220.2004 . PMC 490927 . PMID 15292122 .  
  6. ^ JA Maresca; и другие. (2005). А. ван дер Эст; Д. Брюс (ред.). Фотосинтез: фундаментальные аспекты глобальных перспектив . Аллен Пресс. С. 884–886.
  7. ^ a b c d Гупта RS, Лоренцини Э. (2007). «Филогения и молекулярные сигнатуры (консервативные белки и инделки), специфичные для видов Bacteroidetes и Chlorobi» . BMC Evolutionary Biology . 7 : 71. DOI : 10.1186 / 1471-2148-7-71 . PMC 1887533 . PMID 17488508 .  
  8. ^ а б в Гупта RS (2004). «Характеристики филогении и сигнатурных последовательностей Fibrobacteres, Chlorobi и Bacteroidetes». Критические обзоры в микробиологии . 30 : 123–140. DOI : 10.1080 / 10408410490435133 . PMID 15239383 . 
  9. Перейти ↑ Griffiths E, Gupta RS (2001). «Использование сигнатурных последовательностей в различных белках для определения относительного порядка ветвления бактериальных делений: свидетельство того, что Fibrobacter разошлись в одно и то же время с Chlamydia и Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides» . Микробиология . 147 : 2611–22. DOI : 10.1099 / 00221287-147-9-2611 . PMID 11535801 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Хлоробий в Bac Dive - база метаданных по разнообразию бактерий