Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Планктомицеты
клеточная диаграмма "Brocadia anammoxidans"
диаграмма клеток Brocadia anammoxidans
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Суперфилум:
Группа ПВХ
Тип:
Планктомицеты

Гаррити и Холт 2001
Классы
Синонимы
  • Planctomycetaeota Oren et al. 2015 г.

Планктомицеты представляют собой тип водных бактерий и обнаруживаются в образцах солоноватой , морской и пресной воды . Размножаются бутонами . По своей структуре организмы этой группы имеют яйцевидную форму и имеют фиксатор на конце тонкого цилиндрического выступа от тела клетки, называемого стеблем, на непродуктивном конце, который помогает им прикрепляться друг к другу во время бутонизации.

Кавальер-Смит предположил, что Planctomycetes входят в кладу Planctobacteria в более крупную кладу Gracilicutes , но это не является общепринятым.

Структура [ править ]

Долгое время считалось, что у бактерий, принадлежащих к этой группе, в клеточных стенках отсутствует пептидогликан (также называемый муреином) , который является важным гетерополимером, присутствующим в стенках большинства бактериальных клеток и служащим защитным компонентом. Считалось, что вместо этого их стенки состоят из гликопротеина, который богат глутаматом . Однако недавно было обнаружено, что представители всех трех клад внутри Planctomycetes обладают клеточными стенками, содержащими пептидогликан. [1] [2]

Планктомицеты имеют отличительную морфологию с появлением связанных с мембраной внутренних компартментов, часто называемых парфоплазмой (пространство, свободное от рибосом ), пиреллулосомой ( пространство, содержащее рибосомы) и нуклеоид (область конденсированной нуклеиновой кислоты, у этих видов, окруженная двойной мембрана). [3] [4] До открытия Poribacteria , планктомицеты были единственными известными бактериями с такими очевидными внутренними компартментами. [5] Трехмерная электронно-томографическая реконструкция репрезентативного вида Gemmata obscuriglobus., дал различные интерпретации этого наблюдения. Одно исследование 2013 года показало, что появление внутренних компартментов связано с плотно инвагинированной, но непрерывной единственной мембраной, и пришел к выводу, что присутствуют только два компартмента, типичные для грамотрицательных бактерий - цитоплазма и периплазма . Однако избыток мембраны втрое увеличивает площадь поверхности клетки по сравнению с ее объемом, что может быть связано со способностями Гемматы к биосинтезу стеролов . [6] В исследовании 2014 года с использованием аналогичных методов сообщалось о подтверждении ранее высказанной гипотезы о закрытых отсеках. [7]

Недавно было показано, что Gemmata obscuriglobus способна поглощать большие молекулы посредством процесса, который в некотором смысле напоминает эндоцитоз , процесс, используемый эукариотическими клетками для поглощения внешних объектов. [8] [9]

Молекулярные подписи [ править ]

Хотя планктомицеты известны своими необычными клеточными характеристиками, их отличие от всех других бактерий дополнительно подтверждается общим присутствием двух консервативных сигнатурных инделей (CSI). [10] Эти CSI отделяют группу от соседних типов внутри группы PVC . [11] Был обнаружен дополнительный CSI, который является общим для всех видов Planctomycetes , за исключением Kuenenia stuttgartiensis , что согласуется с наблюдением, что K. stuttgartiensis образует глубокую ветвь внутри филума.

Консервативными INDEL подпись также было установлено, что разделяют всей группы ПВХ , в том числе Planctomycetes. [10] [11] Планктомицеты также содержат важный консервативный сигнатурный белок, который, как было сказано, играет важную служебную функцию, которая является исключительной для членов, принадлежащих к кладе PVC. [12]

Жизненный цикл [ править ]

Жизненный цикл многих planctomycetes предполагает чередование между оседлыми клетками и жгутиковым swarmer клетками. Сидячие клетки зародыши образуют жгутиковые роевые клетки, которые какое-то время плавают, прежде чем успокаиваются, прикрепляются и начинают размножаться.

Филогения [ править ]

Смотрите также: Бактериальная систематика

Филогения основана на работе All-Species Living Tree Project . [13]

 
Phycisphaerae
 

Phycisphaera mikrensis

 
 

Слизистая оболочка Tepidisphaera

 
 
«Планктомицетия»
 
 
 

Планктопирус лимнофила

 
 

Schlesneria paludicola

 
 
 
 

Гимесия марис

 
 
 

Planctomicrobium piriforme

 
 

Rubinisphaera brasiliensis

 
 
 
 
 
 
Родопиреллула
 

R. rosea

 
 
 

R. baltica

 
 
 

R. rubra

 
 

R. lusitana

 
 
 
 
 
 

Pirellula staleyi

 
Бластопиреллула
 

B. cremea

 
 

Б. марина

 
 
 
 
 
 
 

Gemmata obscuriglobus

 
 
 

Telmatocola sphagniphila

 
 

Zavarzinella formosa

 
 
 
 
 

Isosphaera pallida

 
 
 

Aquisphaera giovannonii

 
Singulisphaera
 

S. acidiphila

 
 

S. rosea

 
 
 
 
 
 
 
 

Таксономия [ править ]

В настоящее время принятая таксономия основана на Списке названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LSPN) [14] и Национальном центре биотехнологической информации (NCBI). [15]

  • Тип " Planctomycetes " Garrity & Holt 2001 исправлено. Ward 2011 [Planctomycetaeota Oren et al. 2015 ]
    • Класс Phycisphaerae Fukunaga et al. 2010 г.
      • Отряд Tepidisphaerales Kovaleva et al. 2015 г.
        • Семейство Tepidisphaeraceae Kovaleva et al. 2015 г.
          • Род Tepidisphaera Kovaleva et al. 2015 г.
            • Виды Tepidisphaera mucosa Kovaleva et al. 2015 г.
      • Отряд Phycisphaerales Fukunaga et al. 2010 г.
        • Семейство Phycisphaeraceae Fukunaga et al. 2010 г.
          • Род Algisphaera Yoon, Jang & Kasai 2014
            • Виды Algisphaera agarytica Yoon, Jang & Kasai, 2014 г.
          • Род Phycisphaera Fukunaga et al. 2010 г.
            • Виды Phycisphaera mikurensis Fukunaga et al. 2010 г.
    • Класс Planctomycetacia Cavalier-Smith 2002
      • Виды? " Candidatus Nostocoida limicola III " ♠ Liu et al. 2001 г.
      • Вид? " Candidatus Nostocoida acidiphila " ♠ Куличевская и др. 2012 г.
      • Заказ " Brocadiales " Jetten et al. 2011 г.
        • Семья « Brocadiaceae » Джеттен и др. 2011 г.
          • Род « Candidatus Anammoxoglobus » Картал и др. 2006 г.
            • Виды « Candidatus Anammoxoglobus propionicus » Картал и др. 2006 г.
          • Род « Candidatus Brocadia » Джеттен и др. 2001 г.
            • Виды « Candidatus Б. anammoxidans » Джеттен и др. 2001 г.
            • Виды « Candidatus Б. Brasiliensis » Араухо и соавт. 2011 г.
            • Вид " Candidatus B. caroliniensis " Park et al. 2017 г.
            • Виды « Candidatus Б. fulgida » Картал и др. 2004 г.
            • Вид " Candidatus B. sinica " Hu et al. 2010 г.
          • Род " Candidatus Jettenia " Quan и соавт. 2008 г.
            • Виды " Candidatus Jettenia Asiatica " Quan и соавт. 2008 г.
            • Виды « Candidatus Jettenia caeni » Али и др. 2015 г.
            • Виды « Candidatus Jettenia moscovienalis » Николаев и др. 2015 г.
          • Род " Candidatus Kuenenia " Schmid и др. 2000 г.
            • Виды " Candidatus Kuenenia stuttgartiensis " Schmid и др. 2000 г.
          • Род " Candidatus Scalindua " Schmid et al. 2003 г.
            • Виды « Candidatus С. арабика » Woebken и др. 2008 г.
            • Вид " Candidatus S. marina " Van de Vossenberg et al. 2007 г.
            • Вид " Candidatus S. profunda " Van De Vossenberg et al. 2008 г.
            • Вид « Candidatus S. richardsii » Fuchsman et al. 2012 г.
            • Вид « Candidatus S. wagneri » Schmid et al. 2003 г.
            • Вид " Candidatus S. sorokinii " Kuypers et al. 2003 г.
            • Виды Candidatus S. brodae Schmid et al. 2003 г.
      • Заказать Planctomycetales Schlesner & Stackebrandt 1987 emend. Опека 2011
        • Семейство Planctomycetaceae Schlesner & Stackebrandt 1987 исправлено. Scheuner et al. 2014 [Isosphaeraceae Kulichevskaya et al. 2015 ]
          • Род " Bythopirellula " ♠ Storesund & Ovreas 2013
            • Вид " Bythopirellula goksoyri " ♠ Storesund & Ovreas 2013
          • Род Candidatus Anammoximicrobium ♠ Храменков и др. 2013
            • Вид Candidatus Anammoximicrobium moscowii ♠ Храменков и др. 2013
          • Род Aquisphaera Bondoso et al. 2011 г.
            • Виды Aquisphaera giovannonii Bondoso et al. 2011 г.
          • Род Blastopirellula Schlesner et al. 2004 г.
            • Виды B. cremea Lee et al. 2013
            • Виды B. marina (Schlesner 1987) Schlesner et al. 2004 [ Pirellula marina (Schlesner 1987) Schlesner & Hirsch 1987 ; Пирелла марина Шлезнер 1987 г., бол. ]
          • Род Gemmata Franzmann and Skerman 1985 г.
            • Виды Gemmata obscuriglobus Franzmann & Skerman 1985
          • Род Gimesia Scheuner et al. 2015 [ Planctomyces maris (ex Bauld & Staley 1976) Bauld & Staley 1980 ]
            • Вид Gimesia maris Scheuner et al. 2015 [ Planctomyces maris (ex Bauld & Staley 1976) Bauld & Staley 1980 ]
          • Род Isosphaera Giovannoni et al. 1995 г.
            • Вид Isosphaera pallida (ex Woronichin 1927) Giovannoni et al. 1995 ном. rev. [" Isocystis pallida " Woronichin 1927; " Torulopsidosira pallida " (Woronichin 1927) Geitler 1963]
          • Род Paludisphaera Kulichevskaya et al. 2015 г.
            • Вид Paludisphaera borealis Kulichevskaya et al. 2015 г.
          • Род Pirellula Schlesner & Hirsch, 1987 исправление. Schlesner et al. 2004 [ Пирелла Шлеснер и Хирш 1984, не Бенье 1883 ]
            • Виды Pirellula staleyi Schlesner & Hirsch 1987 [ Pirellula staleyi Schlesner & Hirsch 1984 ill. ]
          • Род Planctomicrobium Kulichevskaya et al. 2015 г.
            • Виды Planctomicrobium piriforme Kulichevskaya et al. 2015 г.
          • Род Planctomyces Gimesi 1924
            • Виды P. bekefii ♪ Gimesi 1924 (тип sp.) [" Blastocaulis sphaerica " Henrici & Johnson 1935 ; " Acinothrix globulifera " Новачек 1938 ; « Planctomyces subulatus » Wawrik 1952 ; " Planctomyces crassus " Хортобадьи 1965 ]
            • Виды P. guttaeformis ♪ (ex Hortobágyi 1965) Starr and Schmidt 1984
            • Виды P. stranskae ♪ (ex Wawrik 1952) Starr and Schmidt 1984
          • Род Planctopirus Scheuner et al. 2015 г.
            • Виды Planctopirus limnophila corrig. (Hirsch & Muller 1986) Scheuner et al. 2015 [ Planctomyces limnophilus Hirsch and Müller 1986 ]
          • Род Rhodopirellula Schlesner et al. 2004 г.
            • Виды R. baltica Schlesner et al. 2004 (тип sp.)
            • Виды R. caenicola Yoon et al. 2015 г.
            • Виды R. rosea Roh et al. 2014 г.
            • Виды R. rubra Bondoso et al. 2014 г.
            • Виды R. lusitana Bondoso et al. 2014 г.
            • Вид " R. europaea " ♠ Франк 2011
            • Вид " R. islandica " ♠ Кизина и др. 2015 г.
            • Вид " R. maiorica " ♠ Франк 2011 г.
            • Вид " R. sallentina " ♠ Франк 2011
          • Род Roseimaritima Bondoso et al. 2015 г.
            • Виды Roseimaritima ulvae Bondoso et al. 2015 г.
            • Виды Roseimaritima sediminicola kumar et al. 2020 г.
          • Род Rubinisphaera Scheuner et al. 2015 г.
            • Виды Rubinisphaera brasiliensis (Schlesner 1990) Scheuner et al. 2015 [ Planctomyces brasiliensis Schlesner 1990 ]
          • Род Rubripirellula Bondoso et al. 2015 г.
            • Виды Rubripirellula obstinata Bondoso et al. 2015 г.
          • Род Schlesneria Kulichevskaya et al. 2007 г.
            • Вид Schlesneria paludicola Kulichevskaya et al. 2007 г.
          • Род Singulisphaera Kulichevskaya et al. 2008 исправление. Куличевская и др. 2012 г.
            • Вид « S. mucilaginosa » ♠ Зайчникова и др. 2011 г.
            • Виды S. acidiphila Kulichevskaya et al. 2008 г. (тип sp.)
            • Виды S. rosea Kulichevskaya et al. 2012 г.
          • Род Telmatocola Kulichevskaya et al. 2012 г.
            • Виды Telmatocola sphagniphila Kulichevskaya et al. 2012 г.
          • Род Thermogutta Slobodkina et al. 2015 г.
            • Виды T. hypogea Slobodkina et al. 2015 г.
            • Виды T. terrifontis Slobodkina et al. 2015 г.
          • Род Thermostilla Slobodkina et al. 2015 г.
            • Виды Thermostilla marina Slobodkina et al. 2015 г.
          • Род Zavarzinella Kulichevskaya et al. 2009 г.
            • Вид Zavarzinella formosa Kulichevskaya et al. 2009 г.

Примечания:
♠ Штаммы найдены в Национальном центре биотехнологической информации (NCBI) , но не перечислены в списке имен прокариотических с Standing в Номенклатуре (LSPN)
♪ прокариоты , где нет чистого (аксенного) культуры изолированы или доступен, то есть не обрабатывались или могут не поддерживаться в культуре более чем на несколько последовательных переходов

См. Также [ править ]

  • Анамокс , анаэробный процесс окисления аммония, встречается только у бактерий этого типа.
  • Список бактериальных заказов

Ссылки [ править ]

  1. ^ Jeske, О., Шулер, М., Шуман, П. Шнайдер, А., Бёдекер, К., Jogler, М., Bollschweiler Д., Роде, М., Майер, К., Энгельгардт, Н. , Весна, С. и Джоглер, К. (2015). «Планктомицеты действительно обладают клеточной стенкой пептидогликана» . Nature Communications . 6 : 7116. Bibcode : 2015NatCo ... 6.7116J . DOI : 10.1038 / ncomms8116 . PMC  4432640 . PMID  25964217 .CS1 maint: uses authors parameter (link)
  2. ^ Ван Teeseling, MCF, Mesman, RJ, куру, Е., Эспаильят, А., Кава, Ф., Brun, Ю.В., VanNieuwenhze, МС, Картал, B & ван Niftrik, Л. (2015). «Anammox Planctomycetes имеют клеточную стенку пептидогликана» . Nature Communications . 6 : 6878. Bibcode : 2015NatCo ... 6.6878V . DOI : 10.1038 / ncomms7878 . PMC 4432595 . PMID 25962786 .  CS1 maint: uses authors parameter (link)
  3. ^ Линдси, MR; Уэбб, Род-Айленд; Строус, М; Jetten, MS; Батлер, МК; Forde, RJ; Фуэрст, Дж. А. (2001). «Компартментализация клеток в планктомицетах: новые типы структурной организации бактериальной клетки». Архив микробиологии . 175 (6): 413–29. DOI : 10.1007 / s002030100280 . PMID 11491082 . S2CID 21970703 .  
  4. ^ Glöckner, FO; Кубе, М; Бауэр, М; Teeling, H; Ломбардо, Т; Людвиг, Вт; Гейд, Д; Бек, А; Борзим, К; Heitmann, K; Rabus, R; Schlesner, H; Amann, R; Рейнхардт, Р. (2003). «Полная последовательность генома морского планктомицета Pirellula sp. Штамм 1» . Труды Национальной академии наук . 100 (14): 8298–303. Bibcode : 2003PNAS..100.8298G . DOI : 10.1073 / pnas.1431443100 . PMC 166223 . PMID 12835416 .  
  5. ^ Физелер, L; Рог, М; Вагнер, М; Hentschel, U (июнь 2004 г.). «Открытие нового кандидата филума« Poribacteria »у морских губок» . Прикладная и экологическая микробиология . 70 (6): 3724–32. DOI : 10.1128 / aem.70.6.3724-3732.2004 . PMC 427773 . PMID 15184179 .  
  6. ^ Santarella-Mellwig, Р., Pruggnaller С., Руса, Н., Mattaj И., и Дево, D. (2013). «Трехмерная реконструкция бактерий со сложной эндомембранной системой» . PLOS Биология . 11 (5): e1001565. DOI : 10.1371 / journal.pbio.1001565 . PMC 3660258 . PMID 23700385 .  CS1 maint: uses authors parameter (link)
  7. ^ Сагуленко, Э; Морган, врач общей практики; Уэбб, Род-Айленд; Да, B; Ли, KC; Фуэрст, Дж. А. (2014). «Структурные исследования планктомицета Gemmata obscuriglobus подтверждают компартментализацию клеток в бактерии» . PLOS ONE . 9 (3): e91344. Bibcode : 2014PLoSO ... 991344S . DOI : 10.1371 / journal.pone.0091344 . PMC 3954628 . PMID 24632833 .  
  8. ^ Lonhienne, Тьерри, Джорджия; Сагуленко, Евгений; Уэбб, Ричард I .; Ли, Куо-Чанг; Франке, Йозеф; Девос, Дэмиен П .; Ноуэнс, Аманда; Кэрролл, Бернард Дж. И Фуэрст, Джон А. (2010). «Захват белка, подобный эндоцитозу, у бактерии Gemmata obscuriglobus » . Труды Национальной академии наук . 107 (29): 12883–12888. Bibcode : 2010PNAS..10712883L . DOI : 10.1073 / pnas.1001085107 . PMC 2919973 . PMID 20566852 .  
  9. ^ Уильямс, Кэролайн (2011). «Кого вы простыми называете?». Новый ученый . 211 (2821): 38–41. DOI : 10.1016 / S0262-4079 (11) 61709-0 .
  10. ^ а б Гупта Р.С., Бхандари В., Наушад Х.С. (2012). «Молекулярные сигнатуры для PVC Clade (Planctomycetes, Verrucomicrobia, Chlamydiae и Lentisphaerae) бактерий обеспечивают понимание их эволюционных взаимоотношений» . Front Microbiol . 3 : 327. DOI : 10,3389 / fmicb.2012.00327 . PMC 3444138 . PMID 23060863 .  
  11. ^ а б Гупта RS (2016). «Влияние геномики на понимание эволюции и классификации микробов: важность взглядов Дарвина на классификацию» . FEMS Microbiol Rev . 40 (4): 520–53. DOI : 10.1093 / femsre / fuw011 . PMID 27279642 . 
  12. ^ Lagkouvardos I, Jehl MA, Rattei T, Horn M (2014). «Сигнатурный белок супертипа ПВХ» . Appl Environ Microbiol . 80 (2): 440–445. DOI : 10,1128 / AEM.02655-13 . PMC 3911108 . PMID 24185849 .  
  13. ^ «Выпуск 123 LTP на основе 16S рРНК (полное дерево)» (PDF) . Silva Полная база данных рибосомных РНК . Проверено 20 марта 2016 .
  14. ^ JP Euzéby. «Планктомицеты» . Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN) . Проверено 20 марта 2016 .
  15. ^ Сэйерс; и другие. «Планктомицеты» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 20 марта 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Помимо прокариот и эукариот: планктомицеты и клеточная организация.
  • Геммата в Microbewiki