Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Геобактер серы
Geobacter.jpg
Электронная микрофотография клеток Geobacter surreducens.

Предоставлено: Анна Климес и Эрни Карбоне, UMass Amherst.

Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Протеобактерии
Учебный класс:
Дельтапротеобактерии
Заказ:
Desulfuromonadales
Семья:
Geobacteraceae
Род:
Геобактер
Разновидность:
Г. сераreducens

Caccavo Jr et al., 1994

Geobacter surreducens - это грамотрицательные металлы и протеобактерии, восстанавливающие серу . [1] Он палочковидный, облигатно анаэробный, неферментативный, имеет жгутик и пили четвертого типа и тесно связан с Geobacter Metallireducens . Geobacter sulfurereducens - это анаэробный вид бактерий, происходящий из семейства бактерий, называемых Geobacteraceae. [2] В рамках рода Geobacter G. surreducens - один из двадцати различных видов. Род Geobacter был открыт доктором Дереком Р. Ловли в 1987 году. [3] G. Surreducens был впервые изолирован в Нормане, Оклахома, США, из материалов, найденных на поверхности загрязненной канавы. [4]

Характеристики [ править ]

Geobacter Sulphurreducens и его бактериальные нанопровода

Geobacter sulfurereducens - это палочковидный микроб с грамотрицательной клеточной стенкой. Geobacter известен как тип бактерий, способных проводить определенное количество электричества, а вид G. serurreducens также известен как «электрические гены » из-за их способности создавать электрический ток и производить электричество. [3] Исследование, проведенное Дэниелом Бондом и Дереком Ловли в 2003 году, показало, что из -за способности G. serreducens проводить электричество существует возможность создания эффективных и долговечных микробных топливных элементов (MFC). [5] Это исследование оказалось успешным, поскольку было обнаружено, что, поскольку G. serreducensклетки успешно проводят электричество и превращают электроны в электричество, было также обнаружено, что это позволяет проводить электричество в течение длительных периодов времени. В связи с этими выводами такие организации, как Всемирный банк , активно финансируют проекты в таких странах, как Танзания и Намибия, в которых они работают над использованием G.sungurreducens для работы на отходах, чтобы иметь электричество для освещения и для зарядки батарей. . [3]

G. Sulphurreducens может быть полезен при биоремедиации загрязненных ураном грунтовых вод. [6]

Геном [ править ]

G. Surreducens состоит из генома с одной кольцевой хромосомой, и эта единственная хромосома содержит 3 814 139 пар оснований (п.н.). [7] Тот факт, что этот микроб имеет круговую хромосому, является дополнительным признаком того, что это нормальный прокариот, идентифицированный как бактерия . Предполагается, что G. surreducens содержит 3466 кодирующих последовательностей, при этом средний размер этих кодирующих последовательностей составляет 989 пар оснований. Микроб содержит большое количество цитохромов c-типа , которые используются для белков транспорта электронов. [7] Существует гипотеза, что из-за своего геномного строения G.sungurreducensспособен идентифицировать поверхности и может создавать биопленки, которые могут проводить электричество, используя свою способность переносить электроны. [8]

В целом, геномный состав G. surreducens, по- видимому, поддерживает текущее понимание того, как микроб может легко метаболизировать и переносить электроны. Интересной частью геномного состава микроба является то, что в нем отсутствует фермент формилтетрагидрофолатсинтетаза , также известный как FTS. [7] Это актуально, потому что FTS используется для помощи метаболическим процессам, что является ключевой функцией G. serreducens . Поскольку FTS - это отсутствующий фермент, G. surreducens вместо этого использует процесс обратного транспорта электронов и полностью игнорирует отсутствующий фермент FTS.

См. Также [ править ]

  • Бактериальные нанопровода # Значение и потенциальное применение

Ссылки [ править ]

  1. ^ Caccavo F, Lonergan DJ, Lovley DR, Davis M, Штольц JF, McInerney MJ (октябрь 1994). « Geobacter Surreducens sp. Nov., Окисляющий водород и ацетат диссимиляционный металл-восстанавливающий микроорганизм» . Прикладная и экологическая микробиология . 60 (10): 3752–9. DOI : 10,1128 / AEM.60.10.3752-3759.1994 . ЧВК  201883 . PMID  7527204 . Проверено 19 июля 2013 .
  2. ^ Паркер, Чарльз Томас; Вигли, Сара; Гаррити, Джордж М (2009). Паркер, Чарльз Томас; Гаррити, Джордж М. (ред.). «Таксономический реферат по родам». Рефераты NamesforLife . DOI : 10.1601 / tx.3640 .
  3. ^ a b c Поддар, Сушмита (2011). «Geobacter: Электрический микроб! Эффективные микробные топливные элементы для производства чистой и дешевой электроэнергии» . Индийский журнал микробиологии . 51 (2): 240–241. DOI : 10.1007 / s12088-011-0180-8 . PMC 3209890 . PMID 22654173 .  
  4. ^ «Главная - Биопроект - NCBI» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 11 апреля 2018 .
  5. ^ Бонд, Дэниел Р. (2003). «Производство электроэнергии с помощью Geobacter surreducens, прикрепленного к электродам» . Прикладная и экологическая микробиология . 69 (3): 1548–1555. DOI : 10.1128 / aem.69.3.1548-1555.2003 . PMC 150094 . PMID 12620842 .  
  6. ^ Cologgi, DL; Lampa-Pastirk, S .; Speers, AM; Келли, SD; Регера, Г. (2011). «Внеклеточное восстановление урана через проводящие пили Geobacter как защитный клеточный механизм» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (37): 15248–15252. Bibcode : 2011PNAS..10815248C . DOI : 10.1073 / pnas.1108616108 . PMC 3174638 . PMID 21896750 .  
  7. ^ а б в Мете, BA; Nelson, KE; Eisen, JA; Паулсен, ИТ; Nelson, W .; Гейдельберг, JF; Wu, D .; Wu, M .; Уорд, Н. (2003). «Геном Geobacter surreducens: уменьшение содержания металлов в подземных средах». Наука . 302 (5652): 1967–1969. Bibcode : 2003Sci ... 302.1967M . CiteSeerX 10.1.1.186.3786 . DOI : 10.1126 / science.1088727 . JSTOR 3835733 . PMID 14671304 . S2CID 38404097 .    
  8. ^ Чан, Чи Хо; Levar, Caleb E .; Хименес-Отеро, Фернанда; Бонд, Дэниел Р. (2017-10-01). «Мутационный анализ в масштабе генома Geobacter sulfurereducens выявляет различные молекулярные механизмы дыхания и восприятия уравновешенных электродов по сравнению с оксидами Fe (III)» . Журнал бактериологии . 199 (19): e00340–17. DOI : 10.1128 / JB.00340-17 . ISSN 0021-9193 . PMC 5585712 . PMID 28674067 .   

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Bond DR, Lovley DR (март 2003 г.). «Производство электроэнергии с помощью Geobacter surreducens, прикрепленного к электродам» . Прикладная и экологическая микробиология . 69 (3): 1548–55. DOI : 10.1128 / aem.69.3.1548-1555.2003 . PMC  150094 . PMID  12620842 .
  • Батлер, Джессика Э; Янг, Нельсон Д.; Аклужкар, Муктак; Ловли, Дерек Р. (2012). «Сравнительный геномный анализ Geobacter surreducens KN400, штамма с повышенной способностью к внеклеточному переносу электронов и производству электроэнергии» . BMC Genomics . 13 (1): 471. DOI : 10.1186 / 1471-2164-13-471 . ISSN  1471-2164 . PMC  3495685 . PMID  22967216 .
  • Эстев-Нуньес, Авраам; Ротермих, Мэри; Шарма, Манджу; Ловли, Дерек (2005). «Выращивание Geobacter sulphurreducens в условиях ограничения питательных веществ в непрерывной культуре». Экологическая микробиология . 7 (5): 641–648. DOI : 10.1111 / j.1462-2920.2005.00731.x . ISSN  1462-2912 . PMID  15819846 .
  • Ян, Тэ Хун; Коппи, Маддалена V; Ловли, Дерек Р.; Вс, июнь (2010). «Метаболический ответ Geobacter surreducens на изменение донора / акцептора электронов» . Фабрики микробных клеток . 9 (1): 90. DOI : 10,1186 / 1475-2859-9-90 . ISSN  1475-2859 . PMC  3002917 . PMID  21092215 .

Внешние ссылки [ править ]

  • "Geobacter sulfurereducens" в Энциклопедии жизни
  • Типовой штамм Geobacter surreducens в Bac Dive - база метаданных по бактериальному разнообразию