Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Deinococcus-Thermus )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Дейнококк - Термус
Deinococcus radiodurans.jpg
Научная классификация
Домен:
Бактерии
(без рейтинга):
Террабактерии
Тип:
Дейнококк - Термус
Класс:
Дейнококки
Заказы и семьи
Синонимы
  • Deinococcaeota Oren et al. 2015 г.

Deinococcus-Термы являются филой из бактерий , которые обладают высокой устойчивостью к вредным факторам окружающей среды, также известным как экстремофилы . [1] У этих бактерий толстые клеточные стенки, которые дают им грамположительные пятна, но они включают в себя вторую мембрану и поэтому по структуре ближе к таковым у грамотрицательных бактерий. [2] [3] [4] Кавалье-Смит называет эту кладу Hadobacteria [5] (от Аида , греческого подземного мира).

Таксономия [ править ]

Тип Deinococcus-Thermus состоит из одного класса ( Deinococci ) и двух порядков:

  • В Deinococcales включают две семьи ( Deinococcaceae и Trueperaceae ), с тремя родами, Deinococcus , Deinobacterium и Truepera . [6] [7] [8] Truepera radiovictrix - самый ранний расходящийся член отряда. [6] Внутри отряда Deinococcus образует отдельный монофилетический кластер по отношению к видам Deinobacterium и Truepera . [9] Род включает несколько видов, устойчивых к радиации; они прославились своей способностью поедать ядерные отходы и другие токсичные материалы, выживать в космическом вакууме и выдерживать экстремальные жары и холода. [10]
  • В Thermales включает в себя несколько родов , устойчивых к теплу ( Marinithermus , Meiothermus , Oceanithermus , Thermus , Vulcanithermus , Rhabdothermus ) , помещенный в пределах одной семьи, Thermaceae . [7] [8] [11] Филогенетический анализ показывает , что в пределах Thermales , Meiothermus и Thermus виды образуют монофилетический кластер, по отношению к Marinithermus , Oceanithermus , Vulcanithermus и Rhabdothermusэта ветвь как аутгруппы внутри порядка. [9] Это говорит о том, что виды Meiothermus и Thermus более тесно связаны друг с другом по сравнению с другими родами в пределах отряда. Thermus aquaticus сыграл важную роль в развитии полимеразной цепной реакции, где повторяющиеся циклы нагревания ДНК почти до кипения делают выгодным использование термостабильного фермента ДНК-полимеразы. [12]

Хотя эти две группы произошли от общего предка, два механизма сопротивления, по-видимому, в значительной степени независимы. [9] [13]

Молекулярные подписи [ править ]

Были обнаружены молекулярные сигнатуры в виде консервативных инделей сигнатур (CSI) и белков (CSP), которые уникально разделяются всеми членами, принадлежащими к типу Deinococcus-Thermus . [1] [9] Эти CSI и CSP являются отличительными характеристиками, которые отличают этот уникальный тип от всех других бактериальных организмов, и их исключительное распространение параллельно наблюдаемым различиям в физиологии. Также были обнаружены CSI и CSP, которые поддерживают таксономическое ранжирование порядка и на уровне семейства в пределах филума. Считается, что некоторые из CSI, поддерживающих различия на уровне порядка, играют роль в соответствующих экстремофильных характеристиках. [9] CSI, найденные вДНК-РНК - полимеразы направлены субъединицу бета и ДНК - топоизомеразы I в Thermales видов могут быть вовлечены в thermophilicity , [14] в то время как те , что в Excinuclease ABC, ДНК - гиразы и репарации ДНК белка RADA в Deinococcales видов могут быть связаны с радиорезистентностью . [15] Два CSP, которые были обнаружены уникально для всех членов, принадлежащих к роду Deinococcus, хорошо охарактеризованы и, как полагают, играют роль в их характерном радиорезистентном фенотипе. [9] Эти CSP включают белок репарации повреждений ДНК PprA и одноцепочечный ДНК-связывающий белок DdrB.

Кроме того, некоторые роды в этой группе, включая Deinococcus , Thermus и Meiothermus , также имеют молекулярные сигнатуры, которые разграничивают их как отдельные роды, включая их соответствующие виды, что позволяет отличить их от остальной части группы и всех других бактерий. [9] CSI также были обнаружены специфичными для Truepera radiovictrix .

Филогения [ править ]

Смотрите также: Бактериальная систематика

Филогения основана на выпуске 123 LTP на основе 16S рРНК, разработанном проектом «All-Species Living Tree» . [16]

 
Thermaceae
 
 

Rhabdothermus arcticus Steinsbu et al. 2011 г.

 
 

Vulcanithermus mediatlanticus Miroshnichenko et al. 2003 г.

 
 
 
Oceanithermus
 

O. desulfurans Mori et al. 2004 г.

 
 

О. profundus Мирошниченко и др. 2003 г. (тип sp.)

 
 
 
 

Marinithermus hydrothermalis Sako et al. 2003 г.

 
 
 

Мейотермус

 
 

Thermus

 
 
 
 
 
Deinococcales
 

Truepera radiovictrix Albuquerque et al. 2005 г.

 
Deinococcaceae
 

Deinobacterium chartae Ekman et al. 2011 г.

 
 

Деинококк

 
 
 
 

Примечание:
♠ Штаммы, обнаруженные в Национальном центре биотехнологической информации (NCBI), но не перечисленные в Списке названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LSPN)

Таксономия [ править ]

В настоящее время принятая таксономия основана на Списке названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN) [17] и Национальном центре биотехнологической информации (NCBI) [18]

  • Тип Deinococcus - Thermus [Deinococcaeota Oren et al. 2015 ]
    • Класс Deinococci Garrity & Holt 2002 ["Hadobacteria" Cavalier-Smith 1992 исправлено. Кавальер-Смит 1998 ; Hadobacteria Cavalier-Smith 2002 ; «Ксенобактерии»]
      • Заказать Deinococcales Rainey et al. 1997 г.
        • Семейство Deinococcaceae Brooks и Murray 1981 исправлено. Рейни и др. 1997 г.
          • Род Deinococcus Brooks and Murray 1981 исправил. Рейни и др. 1997 г.
          • Род Deinobacterium Ekman et al. 2011 г.
        • Семейство Trueperaceae Rainey et al. 2005 г.
          • Род Truepera da Costa, Rainey and Albuquerque 2005 г.
      • Заказать Thermales Rainey and Da Costa 2002
        • Семья Thermaceae Да Коста и Рейни 2002
          • Род Thermus Brock and Freeze 1969 исправляет. Nobre et al. 1996 г.
          • Род Meiothermus Nobre et al. 1996 исправление. Альбукерке и др. 2009 г.
          • Род Marinithermus Sako et al. 2003 г.
          • Род Oceanithermus Miroshnichenko et al. 2003 исправление. Mori et al. 2004 г.
          • Род Rhabdothermus Steinsbu et al. 2011 г.
          • Род Vulcanithermus Miroshnichenko et al. 2003 г.

Секвенированные геномы [ править ]

В настоящее время существует 10 секвенированных геномов штаммов этого типа. [19]

  • Deinococcus radiodurans R1
  • Термус термофильный HB27
  • Термус термофильный HB8
  • Деинококк геотермальный DSM 11300
  • Deinococcus deserti VCD115
  • Мейотермус рубер DSM 1279
  • Мейотермус силванус DSM 9946
  • Truepera radiovictrix DSM 17093
  • Океанизм глубокий DSM 14977

Секвенирование двух видов Meiothermus проводилось под эгидой проекта « Геномная энциклопедия бактерий и архей » (GEBA), целью которого является секвенирование организмов на основе филогенетической новизны, а не на патогенности или известности. [20] В настоящее время геном Thermus aquaticus Y51MC23 находится на заключительной стадии сборки Объединенным институтом генома Министерства энергетики США . [21]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Griffiths E, Gupta RS (сентябрь 2007 г.). «Идентификация сигнатурных белков, которые характерны для филума Deinococcus – Thermus» (PDF) . Int. Microbiol . 10 (3): 201–8. PMID  18076002 . Архивировано из оригинального (PDF) на 2011-06-14.
  2. Перейти ↑ Gupta RS (2011). «Происхождение дидерм (грамотрицательных) бактерий: давление отбора антибиотиков, а не эндосимбиоз, вероятно, привело к эволюции бактериальных клеток с двумя мембранами» . Антони ван Левенгук . 100 (2): 171–182. DOI : 10.1007 / s10482-011-9616-8 . PMC 3133647 . PMID 21717204 .  
  3. Перейти ↑ Campbell C, Sutcliffe IC, Gupta RS (2014). «Сравнительный протеомный анализ Acidaminococcus Кишечник поддерживает взаимосвязь между биогенезом внешней мембраны у Negativicutes и Proteobacteria» (PDF) . Arch Microbiol . 196 (4): 307–310. DOI : 10.1007 / s00203-014-0964-4 . PMID 24535491 . S2CID 10721294 .   
  4. Перейти ↑ Sutcliffe IC (2010). "Перспектива уровня филума на архитектуре оболочки бактериальной клетки". Trends Microbiol . 18 (10): 464–470. DOI : 10.1016 / j.tim.2010.06.005 . PMID 20637628 . 
  5. Перейти ↑ Cavalier-Smith T (2006). «Укоренение древа жизни путем анализа переходов» . Биол. Прямой . 1 : 19. DOI : 10.1186 / 1745-6150-1-19 . PMC 1586193 . PMID 16834776 .  
  6. ^ а б Альбукерке Л., Симоес С., Нобре М.Ф. и др. (2005). «Truepera radiovictrix gen. Nov., Sp. Nov., Новый устойчивый к радиации вид и предложение Trueperaceae fam. Nov.» . FEMS Microbiol Lett . 247 (2): 161–169. DOI : 10.1016 / j.femsle.2005.05.002 . PMID 15927420 . 
  7. ^ а б Гаррити ГМ, Холт Дж. (2001) Тип BIV. «Дейнококк – Термус». В: Руководство Берджи по систематической бактериологии, стр. 395-420. Редакторы Д. Р. Бун, Р. В. Кастенхольц. Спрингер: Нью-Йорк.
  8. ^ a b Гаррити ГМ, Белл Дж. А., Лилберн Т. Г.. (2005) Тип BIV. Пересмотренная дорожная карта к Руководству. В: Руководство по систематической бактериологии Берджи, стр. 159-220. Eds Brenner DJ, Krieg NR, Staley JT, Garrity GM. Спрингер: Нью-Йорк.
  9. ^ Б с д е е г Хо J, M, Adeolu Хадка B, Gupta RS (2016 г.). «Идентификация отличительных молекулярных черт, характерных для типа« Deinococcus-Thermus », и различение его основных составляющих групп». Syst Appl Microbiol . 39 (7): 453–463. DOI : 10.1016 / j.syapm.2016.07.003 . PMID 27506333 . 
  10. ^ Battista JR, граф М., Парк MJ (1999). «Почему Deinococcus radiodurans так устойчив к ионизирующей радиации?». Trends Microbiol . 7 (9): 362–5. DOI : 10.1016 / S0966-842X (99) 01566-8 . PMID 10470044 . 
  11. ^ http://www.bacterio.cict.fr/classifphyla.html#DeinococcusThermus. Архивировано 27 января 2013 г. на Wayback Machine.
  12. Перейти ↑ Nelson RM, Long GL (1989). «Общий метод сайт-специфического мутагенеза с использованием модификации Thermus aquaticus». Анальная биохимия . 180 (1): 147–151. DOI : 10.1016 / 0003-2697 (89) 90103-6 . PMID 2530914 . 
  13. ↑ Омельченко М.В., Вольф Ю.И., Гайдамакова Е.К. и др. (2005). «Сравнительная геномика Thermus thermophilus и Deinococcus radiodurans: различные пути адаптации к термофилии и радиационной стойкости» . BMC Evol. Биол . 5 : 57. DOI : 10.1186 / 1471-2148-5-57 . PMC 1274311 . PMID 16242020 .  
  14. ^ Zhang G, Кэмпбелл EA, Minakhin L, Рихтер C, Северинов K, Darst SA (1999). «Кристаллическая структура ядерной РНК-полимеразы Thermus aquaticus при разрешении 3,3 A». Cell . 98 (6): 811–824. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 81515-9 . PMID 10499798 . S2CID 15695915 .  
  15. ^ Танака М, Эрл AM, Хауэлл HA, Парк MJ, Эйзен JA, Петерсон SN, Баттиста JR (2004). «Анализ транскрипционной реакции Deinococcus radiodurans на ионизирующее излучение и высыхание обнаруживает новые белки, которые вносят вклад в чрезвычайную радиорезистентность» . Генетика . 168 (1): 21–23. DOI : 10.1534 / genetics.104.029249 . PMC 1448114 . PMID 15454524 .  
  16. ^ Проект «Живое дерево всех видов» . «Выпуск 123 LTP на основе 16S рРНК (полное дерево)» (PDF) . Silva Полная база данных рибосомных РНК . Проверено 20 марта 2016 .
  17. ^ JP Euzéby. «Дейнококк-термос» . Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN) . Проверено 20 марта 2016 .
  18. ^ Сэйерс; и другие. «Дейнококк-термос» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 20 марта 2016 .
  19. ^ «Микробные геномы» .
  20. ^ Wu, D .; Hugenholtz, P .; Mavromatis, K .; Пукал, РД; Далин, Э .; Иванова, НН; Кунин, В .; Goodwin, L .; Wu, M .; Тиндалл, Б.Дж.; Хупер, SD; Pati, A .; Lykidis, A .; Весна, С .; Андерсон, Эй Джей; d'Haeseleer, P .; Земля, А .; Певица, М .; Lapidus, A .; Нолан, М .; Copeland, A .; Han, C .; Chen, F .; Cheng, JF; Lucas, S .; Kerfeld, C .; Lang, E .; Gronow, S .; Цепь, П .; Брюс, Д. (2009). "Филогенетическая геномная энциклопедия бактерий и архей" . Природа . 462 (7276): 1056–1060. Bibcode : 2009Natur.462.1056W . DOI : 10,1038 / природа08656 . PMC 3073058 . PMID 20033048 .  
  21. ^ "БиоПроект - NCBI" .