Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Пелагибактер убик
Pelagibacter.jpg
Научная классификация
( Candidatus )
Домен:
Бактерии
Тип:
Протеобактерии
Учебный класс:
Alphaproteobacteria
Подкласс:
Риккетсиды
Заказ:
Pelagibacterales
Семья:
« Pelagibacteraceae »
Род:
Пелагибактер
Разновидность:
P. ubique
Биномиальное имя
Candidatus Pelagibacter ubique
Rappé et al. 2002 г.

Pelagibacter с единственным видом P. ubique был выделен в 2002 году и получил конкретное название [1], хотя он еще не был описан в соответствии с требованиями бактериологического кодекса . [2] Это частый член клады SAR11 в филуме Alphaproteobacteria . Члены SAR11 - это очень доминирующие организмы, встречающиеся как в соленой, так и в пресной воде во всем мире - возможно, самые многочисленные бактерии в мире, и первоначально были известны только по своимгенам рРНК , которые были впервые идентифицированы в образцах окружающей среды из Саргассова моря в 1990 году Стивеном ДжованнониЛаборатория на кафедре микробиологии Университета штата Орегон, а затем обнаружена в океанах по всему миру. [3] P. ubique и его родственники могут быть самыми многочисленными организмами в океане и, вполне возможно, самыми многочисленными бактериями во всем мире. Он может составлять около 25% всех клеток микробного планктона , а летом они могут составлять примерно половину клеток, присутствующих в поверхностных водах умеренного пояса. Общая численность P. ubique и его родственников оценивается примерно в 2 × 10 28 микробов. [4]

Он имеет форму стержня или полумесяца и является одной из самых маленьких известных самовоспроизводящихся клеток с длиной 0,37–0,89  мкм и диаметром всего 0,12–0,20 мкм. Pelagibacter геном занимает около 30% объема клетки. [5] Это грамм отрицательный . [6] Он перерабатывает растворенный органический углерод . Он претерпевает регулярные сезонные циклы обилия - летом достигает ~ 50% клеток в поверхностных водах умеренного пояса. Таким образом, он играет важную роль в углеродном цикле Земли .

Его открытие было предметом "Океаны микробов", эпизод 5 "Интимные незнакомцы: Незримая жизнь на Земле" на канале PBS . [7]

Выращивание [ править ]

Несколько штаммов Pelagibacter ubique были культивированы благодаря усовершенствованным методам выделения. [8] Наиболее изученным штаммом является HTCC1062 (высокопроизводительный сбор культивирования). [1]

Факторы, которые регулируют популяции SAR11, по большей части остаются неизвестными. У них есть датчики для ограничения азота , фосфата и железа , а также очень необычная потребность в восстановленных соединениях серы . [9] Предполагается, что они были сформированы эволюцией в экосистеме с низким содержанием питательных веществ, такой как Саргассово море, где оно было впервые обнаружено. [10]

Популяция клеток P. ubique может удваиваться каждые 29 часов, что довольно медленно, но они могут воспроизводиться в условиях низкого уровня питательных веществ. [11]

P. ubique можно выращивать на определенной искусственной среде с добавками восстановленной серы, глицина, пирувата и витаминов. [12]

Геном [ править ]

Геном штамма P. ubique HTCC1062 был полностью секвенирован в 2005 году, что показало, что P. ubique имеет самый маленький геном (1 308 759 п.н.) среди всех свободноживущих организмов [5], кодируя только 1354 открытых рамки считывания (всего 1389 генов). [13] Единственными видами с меньшими геномами являются внутриклеточные симбионты и паразиты, такие как Mycoplasma genitalium или Nanoarchaeum equitans. [5] У него наименьшее количество открытых рамок считывания среди всех свободноживущих организмов и самые короткие межгенные спейсеры, но все же есть метаболические пути для всех 20 аминокислот и большинства кофакторов. [5]Его геном был оптимизирован . Эта концепция оптимизации важна, потому что она снижает количество энергии, необходимой для репликации клеток. [6] P. ubique экономит энергию, используя пары оснований A и T (≈70,3% от всех пар оснований), потому что они содержат меньше азота , ресурса, который трудно усвоить организмам. [6]

Некодирующие РНК были идентифицированы у P. ubique с помощью биоинформатического скрининга опубликованных геномных и метагеномных данных. Примеры нкРНК, обнаруженной у этих организмов, включают рибопереключатель SAM-V и другие цис-регуляторные элементы, такие как мотив rpsB . [14] [15] Другим примером важной нкРНК у P. ubique и других членов клады SAR11 является консервативный, активируемый глицином рибопереключатель малатсинтазы, предположительно приводящий к «функциональной ауксотрофии» для глицина или предшественников глицина с целью достижения оптимального рост. [16]

Обнаружено, что в нем есть гены протеородопсина , которые помогают приводить в действие опосредованные светом протонные насосы . Незначительные различия возникают в экспрессии его кодонных последовательностей, когда он подвергается световой или темной обработке. Больше генов окислительного фосфорилирования экспрессируется в темноте. [17]

Имя [ редактировать ]

Смотрите также: Бактериальная систематика

Название рода ( Pelagibacter ) происходит от латинского существительного мужского рода pelagus («море») в сочетании с суффиксом -bacter (жезл, бактерия), что означает «морская бактерия». Соединяющая гласная - это «i», а не «o», так как первый термин - это латинское «pelagus», а не греческий оригинал πέλαγος (pelagos) (слово « пелагус» - греческое слово, используемое в латинской поэзии, это 2-е склонение существительного с греческим неправильным именительным падежом множественного числа pelagē, а не pelagi [18] ). Название видового эпитета ( ubique) - латинское наречие, означающее «везде»; виды со статусом Candidatus официально не опубликованы, поэтому не обязательно должны быть грамматически правильными, например, иметь конкретные эпитеты, которые должны быть прилагательными или существительными в приложении в именительном падеже или существительными в родительном падеже согласно правилу 12c IBCN. [19]

Термин «Candidatus» используется для обозначения предполагаемых видов, для которых отсутствие информации (см. [20] ) не позволяет им считаться подтвержденными видами в соответствии с бактериологическим кодом, [21] [22], например, депонирование в двух публичных хранилищах клеток. или отсутствие анализа FAME [23] [24], тогда как "Cadidatus Pelagibacter ubique" не входит в ATCC [1] и DSMZ [2] , а также не проводился анализ липидов и хинонов .

HTTC1062 - это типовой штамм вида Pelagibacter ubique , который, в свою очередь, является типовым видом рода Pelagibacter [1], который, в свою очередь, является типовым родом клады SAR11 или семейства «Pelagibacteraceae». [25]

Бактериофаг [ править ]

В феврале 2013 г. в журнале «Nature» сообщалось , что был обнаружен бактериофаг HTVC010P , атакующий P. ubique , и «это, вероятно, действительно самый распространенный организм на планете». [26] [27]

См. Также [ править ]

  • Прохлорококк
  • Синехококк

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Майкл С. Раппе; Стефани А. Коннон; Кевин Л. Верджин; Стивен Дж. Джованнони (2002). «Выращивание вездесущей клады морского бактериопланктона SAR11». Природа . 418 (6898): 630–633. Bibcode : 2002Natur.418..630R . DOI : 10,1038 / природа00917 . PMID  12167859 . S2CID  4352877 .
  2. ^ Список видов-кандидатов, внесенных в LPSN ; Euzéby, JP (1997). «Список названий бактерий со статусом в номенклатуре: папка, доступная в Интернете» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 47 (2): 590–2. DOI : 10.1099 / 00207713-47-2-590 . PMID 9103655 . 
  3. ^ RM Моррис и др. (2002). «Клада SAR11 доминирует над сообществами бактериопланктона поверхности океана». Природа . 420 (6917): 806–810. Bibcode : 2002Natur.420..806M . DOI : 10,1038 / природа01240 . PMID 12490947 . S2CID 4360530 .  
  4. ^ "Candidatus Pelagibacter Ubique". Европейский институт биоинформатики. Европейский институт биоинформатики, 2011. Интернет. 8 января 2012 г. http://www.ebi.ac.uk/2can/genomes/bacteria/Candidatus_Pelagibacter_ubique.html Архивировано 1 декабря 2008 г. на Wayback Machine
  5. ^ a b c d Стивен Дж. Джованнони, Х. Джеймс Трипп и др. (2005). «Оптимизация генома в космополитической океанической бактерии». Наука . 309 (5738): 1242–1245. Bibcode : 2005Sci ... 309.1242G . DOI : 10.1126 / science.1114057 . PMID 16109880 . S2CID 16221415 .  
  6. ^ a b c «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 05 марта 2006 года . Проверено 2 февраля 2012 . CS1 maint: archived copy as title (link), Готье, Николас; Зинман, Гай; Д'Антонио, Маттео; Авраам, Михаил. Сравнительный курс микробной геномики DTU. 2005 г.
  7. ^ Просмотр «Океаны микробов» http://www.podcastdirectory.com/podshows/4339749 Архивировано 17 февраля 2012 г. на Wayback Machine
  8. ^ Stingl, U .; Трипп, HJ; Джованнони, SJ (2007). «Усовершенствования высокопроизводительного культивирования привели к появлению новых штаммов SAR11 и других многочисленных морских бактерий с побережья Орегона и места исследования временных рядов на Бермудских островах» . Журнал ISME . 1 (4): 361–71. DOI : 10.1038 / ismej.2007.49 . PMID 18043647 . 
  9. ^ Х. Джеймс Трипп; Джошуа Б. Китнер; Майкл С. Швальбах; Джон У.Х. Дейси; и другие. (Апрель 2008 г.). «Морским бактериям SAR11 для роста требуется экзогенная восстановленная сера». Природа . 452 (7188): 741–4. Bibcode : 2008Natur.452..741T . DOI : 10,1038 / природа06776 . PMID 18337719 . S2CID 205212536 .  
  10. ^ Лаборатория Джованнони http://giovannonilab.science.oregonstate.edu/ Архивировано 20 июля 2011 г. на Wayback Machine
  11. ^ Джованнони Стивен Дж .; Стингл Ульрих (2005). «Молекулярное разнообразие и экология микробного планктона». Природа . 437 (7057): 343–348. Bibcode : 2005Natur.437..343G . DOI : 10,1038 / природа04158 . PMID 16163344 . S2CID 4349881 .  
  12. ^ Карини, Пол; и другие. (2012). «Потребности в питательных веществах для роста экстремального олиготрофа Candidatus Pelagibacter ubique HTCC1062 на определенной среде» . Журнал ISME . 7 (3): 592–602. DOI : 10.1038 / ismej.2012.122 . PMC 3578571 . PMID 23096402 .  
  13. ^ "Геном Pelagibacter ubique" . NCBI . Проверено 27 ноября 2012 года .
  14. ^ Мейер М.М., Эймс Т.Д., Смит Д.П. и др. (2009). «Идентификация кандидатов структурированных РНК в организме морской„Candidatus Pelagibacter Ubique “ » . BMC Genomics . 10 : 268. DOI : 10.1186 / 1471-2164-10-268 . PMC 2704228 . PMID 19531245 .  
  15. ^ Poiata E; Мейер ММ; Эймс ТД; Breaker RR (ноябрь 2009 г.). «Вариант класса аптамеров рибопереключателя для S-аденозилметионина, распространенного у морских бактерий» . РНК . 15 (11): 2046–56. DOI : 10,1261 / rna.1824209 . PMC 2764483 . PMID 19776155 .  
  16. ^ Х. Джеймс Трипп; Майкл С. Швальбах; Мишель М. Мейер; Джошуа Б. Китнер; и другие. (Январь 2009 г.). «Уникальный рибопереключатель, активируемый глицином, связанный с ауксотрофией глицин-серин в SAR11» . Экологическая микробиология . 11 (1): 230–8. DOI : 10.1111 / j.1462-2920.2008.01758.x . PMC 2621071 . PMID 19125817 .  
  17. ^ Штейндлер Лаура; Schwalbach Michael S .; Smith Daniel P .; Чан Фрэнсис; и другие. (2011). «Истощенные энергией Candidatus Pelagibacter Ubique заменяют опосредованное светом производство АТФ для дыхания эндогенного углерода» . PLOS ONE . 6 (5): 9999. Bibcode : 2011PLoSO ... 619725S . DOI : 10.1371 / journal.pone.0019725 . PMC 3090418 . PMID 21573025 .  
  18. ^ Грегори Р. Крейн. "запись пелагуса в цифровой библиотеке Персея" . Проект цифровой библиотеки Perseus . Университет Тафтса . Проверено 22 мая 2011 года .
  19. ^ Lapage, S .; Sneath, P .; Lessel, E .; Скерман, В .; Seeliger, H .; Кларк, В. (1992). Международный кодекс номенклатуры бактерий: Бактериологическое кодекс, 1990 Revision . Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. PMID 21089234 . 
  20. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2013-01-27 . Проверено 15 декабря 2010 .CS1 maint: archived copy as title (link)
  21. ^ Мюррей, RGE; Шлейфер, KH (1994). «Таксономические заметки: предложение по регистрации свойств предполагаемых таксонов прокариот» . Int. J. Syst. Бактериол . 44 (1): 174–176. DOI : 10.1099 / 00207713-44-1-174 . PMID 8123559 . 
  22. ^ СУДЕБНАЯ КОМИССИЯ МЕЖДУНАРОДНОГО КОМИТЕТА ПО СИСТЕМАТИЧЕСКОЙ БАКТЕРИОЛОГИИ: Протоколы заседаний, 2 и 6 июля 1994 г., Прага, Чешская Республика " Int. J. Syst. Bacteriol. 1995; 45, 195-196.
  23. ^ Euzéby JP (2010). «Введение» . Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре . Архивировано из оригинала на 2011-03-06 . Проверено 16 декабря 2010 .
  24. ^ Снит, PHA (1992). Lapage SP; Сниз, PHA; Лессель, EF; Скерман, ВБД; Силигер, HPR; Кларк, Вашингтон (ред.). Международный кодекс номенклатуры бактерий . Вашингтон, округ Колумбия: Американское общество микробиологии. ISBN 978-1-55581-039-9. PMID  21089234 .
  25. ^ Трэш, JC; Boyd, A .; Хаггетт, MJ; Grote, J .; Carini, P .; Йодер, RJ; Robbertse, B .; Spatafora, JW; Rappé, MS; Джованнони, SJ (2011). «Филогеномное свидетельство общего предка митохондрий и клады SAR11» . Научные отчеты . 1 : 13. Bibcode : 2011NatSR ... 1E..13T . DOI : 10.1038 / srep00013 . PMC 3216501 . PMID 22355532 .  
  26. ^ «Блошиный рынок: недавно обнаруженный вирус может быть самым распространенным организмом на планете» . Экономист . 16 февраля 2013 . Проверено 16 февраля 2013 года .
  27. ^ Zhao, Y .; Temperton, B .; Трэш, JC; Schwalbach, MS; Vergin, KL; Landry, ZC; Эллисман, М .; Deerinck, T .; Салливан, МБ; Джованнони, SJ (2013). «Обилие вирусов SAR11 в океане». Природа . 494 (7437): 357–360. Bibcode : 2013Natur.494..357Z . DOI : 10.1038 / nature11921 . PMID 23407494 . S2CID 4348619 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Запись MicrobeWiki
  • BBC News: у морского жука самый маленький геном