| DPANN | |
|---|---|
 | |
| Parvarchaeum acidiphilum | |
| Научная классификация | |
| Домен: | |
| Суперфилум: | Группа DPANN |
| Фила [1] | |
DPANN супер фила из археи впервые предложили в 2013 г. Многих членов показывают новые признаки горизонтального переноса генов из других областей жизни. [2] Они известны как наноархеи или сверхмалые археи из-за их меньшего размера (нанометрического) по сравнению с другими археями.
DPANN - это аббревиатура, образованная инициалами первых пяти обнаруженных групп: Diapherotrites , Parvarchaeota , Aenigmarchaeota , Nanoarchaeota и Nanohaloarchaeota . Позднее были обнаружены Woesearchaeota и Pacearchaeota, которые были предложены в рамках супертипа DPANN. [3] В 2017 г. в этот супертип был помещен другой тип - Altiarchaeota. [4]
DPANN объединяет различные типы с разнообразным распределением в окружающей среде и метаболизмом, начиная от симбиотических и термофильных форм, таких как Nanoarchaeota , ацидофилов, таких как Parvarchaeota, и неэкстремофилов, таких как Aenigmarchaeota и Diapherotrites . DPANN также был обнаружен в богатых нитратами грунтовых водах на поверхности воды, но не ниже, что указывает на то, что эти таксоны все еще довольно трудно обнаружить. [5]
Характеристики [ править ]
Они характеризуются небольшими размерами по сравнению с другими археями (нанометрический размер) и, в соответствии с их небольшим геномом , обладают ограниченными, но достаточными катаболическими способностями, чтобы вести свободную жизнь, хотя многие из них являются эписимбионтами, которые зависят от симбиотической или паразитической ассоциации с другие организмы. Многие из его характеристик аналогичны или аналогичны характеристикам ультрамелких бактерий (группа CPR). [3]
Ограниченные метаболические возможности являются продуктом небольшого генома и отражаются в том факте, что во многих из них отсутствуют центральные пути биосинтеза нуклеотидов , аминокислот и липидов ; отсюда и большинство архей DPANN, таких как археи ARMAN , которые для удовлетворения своих биологических потребностей полагаются на других микробов . Но те, у кого есть возможность жить свободно, - это ферментативные и аэробные гетеротрофы . [3]
Они в основном анаэробные, и их нельзя культивировать. Они живут в экстремальных условиях, таких как термофильные, гиперацидофильные, гипергалофильные или металлоустойчивые; или также в умеренной среде морских и озерных отложений . Их редко можно встретить на земле или в открытом океане. [3]
Классификация [ править ]
- Диаферотриты . Обнаружено филогенетическим анализом геномов, восстановленных после фильтрации подземных вод на заброшенном золотом руднике в США. [6] [7]
- Парвархеоты и микрархеи . Обнаружен в 2006 году в кислых дренажных водах американской шахты. [8] [9] [10] Они очень маленького размера и условно называются АРМАН (Архейские ацидофильные наноорганизмы Ричмондской шахты).
- Woesearchaeota и Pacearchaeota . Они были обнаружены как в отложениях, так и в поверхностных водах водоносных горизонтов и озер, особенно в засоленных условиях. [3] [11]
- Aenigmarchaeota . Встречается в сточных водах шахт и в отложениях горячих источников. [12]
- Nanohaloarchaeota . Распространен в средах с высокой соленостью. [13]
- Наноархей . Они были впервые обнаружены (в 2002 г.) в гидротермальном источнике у побережья Исландии. Они живут как симбионты других архей. [14] [15]
Филогения [ править ]
DPANN может быть первой дивергентной кладой архей согласно некоторым филогенетическим анализам. Недавний филогенетический анализ выявил следующую филогению между типами. [3] [16] [17]
Бактерии | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Археи |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Другие филогенетические анализы предполагают, что DPANN может принадлежать к Euryarchaeota или что он может даже быть полифилетическим, занимающим разные позиции внутри Euryarchaeota. Также обсуждается, следует ли классифицировать тип Altiarchaeota в DPANN или Euryarchaeota. [17] [18] Альтернативное расположение DPANN на филогенетическом дереве выглядит следующим образом. [19] [20] Группы, отмеченные кавычками, являются линиями передачи, присвоенными DPANN, но филогенетически отделенными от остальных.
Бактерии | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Археи |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ссылки [ править ]
- ^ Castelle CJ, Бэнфилд JF (2018). «Основные новые группы микробов расширяют разнообразие и изменяют наше понимание Древа жизни» . Cell . 172 (6): 1181–1197. DOI : 10.1016 / j.cell.2018.02.016 . PMID 29522741 .
- ^ Rinke C, Schwientek P, Sczyrba A, Иванова NN, Андерсон IJ, Cheng JF, Darling A, Malfatti S, Swan BK, Gies EA, Dodsworth JA, Hedlund BP, Tsiamis G, Sievert SM, Liu WT, Eisen JA, Hallam SJ, Кирпидес NC, Степанаускас R, Рубин EM, Hugenholtz P, Woyke T (июль 2013 г.). «Понимание филогении и кодирующего потенциала микробной темной материи» (PDF) . Природа . 499 (7459): 431–437. DOI : 10,1038 / природа12352 . PMID 23851394 .
- ^ a b c d e f Castelle CJ, Райтон KC, Томас BC, Hug LA, Brown CT, Wilkins MJ, Frischkorn KR, Tringe SG, Singh A, Markillie LM, Taylor RC, Williams KH, Banfield JF (март 2015 г.). «Расширение генома домена архей подчеркивает роль организмов из новых типов в анаэробном круговороте углерода» . Текущая биология . 25 (6): 690–701. DOI : 10.1016 / j.cub.2015.01.014 . PMID 25702576 .
- ^ Spang A, Касерес EF, Ettema TJ (август 2017). «Геномное исследование разнообразия, экологии и эволюции архейной области жизни» . Наука . 357 (6351): eaaf3883. DOI : 10.1126 / science.aaf3883 . PMID 28798101 .
- ^ Лудингтон В.Б., Сехер Т.Д., Эпплгейт О, Ли Х, Клигман Дж.И., Ланжелье С., Этвилл Э.Р., Хартер Т., ДеРизи Дж.Л. «Оценка биосинтетического потенциала сельскохозяйственных подземных вод с помощью метагеномного секвенирования: разнообразное сообщество анаммоксов доминирует над богатыми нитратами грунтовыми водами» . PLOS One . 12 (4): e0174930. DOI : 10.1371 / journal.pone.0174930 . PMC 5383146 . PMID 28384184 .
- ^ Интернет-база данных геномов
- ^ Комолли LR, Baker BJ, Даунинг KH, Siegerist CE, Бэнфилд JF (февраль 2009). «Трехмерный анализ структуры и экологии нового сверхмалого археона» . Журнал ISME . 3 (2): 159–167. DOI : 10.1038 / ismej.2008.99 . PMID 18946497 .
- ^ Бейкер BJ, Тайсон GW, Уэбб RI, Фланаган J, Hugenholtz P, Allen EE, Бэнфилд JF (декабрь 2006). «Линии ацидофильных архей, выявленные геномным анализом сообщества». Наука . 314 (5807): 1933–1935. DOI : 10.1126 / science.1132690 . PMID 17185602 .
- ^ Мураками S, Fujishima K, M Томита, Kanai A (февраль 2012). «Метатранскриптомический анализ микробов в горячих источниках, расположенных глубоко под поверхностью океана, выявляет новые малые РНК и типоспецифическую деградацию тРНК» . Прикладная и экологическая микробиология . 78 (4): 1015–1022. DOI : 10,1128 / AEM.06811-11 . PMC 3272989 . PMID 22156430 .
- ↑ Baker BJ, Comolli LR, Dick GJ, Hauser LJ, Hyatt D, Dill BD, Land ML, Verberkmoes NC, Hettich RL, Banfield JF (май 2010 г.). «Загадочные, сверхмалые, невозделанные археи» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (19): 8806–8811. DOI : 10.1073 / pnas.0914470107 . PMC 2889320 . PMID 20421484 .
- ↑ Ортис-Альварес Р., Казамайор Е.О. (апрель 2016 г.). «Высокая встречаемость Pacearchaeota и Woesearchaeota (Archaea superphylum DPANN) в поверхностных водах олиготрофных высокогорных озер». Отчеты по микробиологии окружающей среды . 8 (2): 210–217. DOI : 10.1111 / 1758-2229.12370 . PMID 26711582 .
- ^ Такай K, Moser DP, DeFlaun M, Onstott TC, Фредриксон JK (декабрь 2001). «Разнообразие архей в водах глубоких южноафриканских золотых приисков» . Прикладная и экологическая микробиология . 67 (12): 5750–5760. DOI : 10,1128 / AEM.67.21.5750-5760.2001 . PMC 93369 . PMID 11722932 .
- ^ Narasingarao Р, Поделл S, Угальде JA, Brochier-Арманет С, Эмерсон JB, Brocks JJ, Гейдельберг КБ, Бэнфилд И. Ф., Аллен ЭЭ (январь 2012). «De novo метагеномная сборка выявляет многочисленные новые основные линии архей в гиперсоленых микробных сообществах» . Журнал ISME . 6 (1): 81–93. DOI : 10.1038 / ismej.2011.78 . PMC 3246234 . PMID 21716304 .
- ↑ Waters E, Hohn MJ, Ahel I, Graham DE, Adams MD, Barnstead M, Beeson KY, Bibbs L, Bolanos R, Keller M, Kretz K, Lin X, Mathur E, Ni J, Podar M, Richardson T, Sutton Г.Г., Саймон М., Солл Д., Стеттер К.О., Шорт Дж. М., Нордевьер М. (октябрь 2003 г.). «Геном Nanoarchaeum equitans : понимание ранней эволюции архей и производного паразитизма» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (22): 12984–12988. DOI : 10.1073 / pnas.1735403100 . PMC 240731 . PMID 14566062 .
- ^ Podar М, Макарова KS, Graham DE, Вольф Ю.И., Кунин Е.В., Reysenbach AL (декабрь 2013). «Понимание эволюции архей и симбиоза из геномов наноархей и предполагаемых кренархей-хозяев из Обсидианового бассейна, Йеллоустонский национальный парк» . Биология Директ . 8 (1): 9. DOI : 10.1186 / 1745-6150-8-9 . PMC 3655853 . PMID 23607440 .
- ^ Williams TA, Szöllsi GJ, Spang A, Foster PG, Heaps SE, Boussau B и др. (Июнь 2017 г.). «Интегративное моделирование генов и эволюции генома укореняет древо жизни архей» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 114 (23): E4602 – E4611. DOI : 10.1073 / pnas.1618463114 . PMC 5468678 . PMID 28533395 .
- ^ a b Домбровски Н., Уильямс Т.А., Сан Дж., Вудкрофт Б.Дж., Ли Дж.Х., Мин Б.К. и др. (Август 2020 г.). «Undinarchaeota освещает филогению DPANN и влияние переноса генов на эволюцию архей» . Nature Communications . 11 (1): 3939. DOI : 10.1038 / s41467-020-17408-ш . PMC 7414124 . PMID 32770105 .
- ^ Нина Домбровская, июнь-Hoe Ли, Том Уильямс, Пьер Offre, Anja Spang (2019). Геномное разнообразие, образ жизни и эволюционное происхождение архей DPANN . Природа.
- ^ Джордан Т. Берд, Бретт Дж. Бейкер, Александр Дж. Пробст, Мирча Подар, Карен Г. Ллойд (2017). Геномные сравнения, не зависящие от культуры, выявляют экологические адаптации Altiarchaeales . Границы.
- ↑ Томас Кавалье-Смит и Эма Э-Юнг Чао (2020). Многодоменные рибосомные белковые деревья и планктобактериальное происхождение неомура (эукариоты, архебактерии) . Linkspringer.
Внешние ссылки [ править ]
- Данные, относящиеся к группе DPANN на Wikispecies
