Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Shewanella
Shewanella oneidensis.png
Shewanella oneidensis
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Протеобактерии
Класс:
Гамма-протеобактерии
Заказ:
Alteromonadales
Семья:
Shewanellaceae

Иванова и др. 2004 г.
Род:
Shewanella

Макдонелл и Колуэлл 1985
Типовой вид
Shewanella putrefaciens
Разновидность

Shewanella является единственным родом включен в морских бактерий семейств Shewanellaceae . Некоторые виды в нем ранее относились к Alteromonas . Shewanella состоит из факультативно анаэробных грамотрицательных палочек, большинство из которых находится в экстремальных водных средах, где температура очень низкая, а давление очень высокое. [2] Бактерии Shewanella являются нормальным компонентом поверхностной флоры рыб и участвуют в порче рыбы. [3]

Shewanella oneidensis MR-1 - широко используемая лабораторная модель для изучения анаэробного дыхания металлов и других анаэробных внеклеточных акцепторов электронов, а также для обучения микробному электрогенезу и микробным топливным элементам . [4]

Метаболизм [ править ]

Известные в настоящее время виды Shewanella являются гетеротрофными факультативными анаэробами. [5] В отсутствие кислорода представители этого рода обладают способностями, позволяющими использовать множество других акцепторов электронов для дыхания. К ним относятся тиосульфат, сульфит или элементарная сера [6], а также фумарат. [7] Морские виды также продемонстрировали способность использовать мышьяк в качестве акцептора электронов. [8] Некоторые представители этого вида, в первую очередь Shewanella oneidensis , обладают способностью дышать через широкий спектр металлов, включая марганец, хром, уран и железо. [9] Восстановление железа и марганца за счет Шеванеллы.Было показано, что дыхание включает внеклеточный перенос электронов за счет использования бактериальных нанопроволок , выступающих за внешнюю мембрану. [10]

Приложения [ править ]

Открытие некоторых респираторных способностей, которыми обладают представители этого рода, открыло двери для возможных применений этих бактерий. Возможности восстановления металлов потенциально могут быть применены для биоремедиации загрязненных ураном грунтовых вод [11], причем восстановленную форму производимого урана легче удалить из воды, чем более растворимый оксид урана. Ученые, исследующие создание микробных топливных элементов, конструкции, использующие бактерии для индукции тока, также использовали способность некоторых видов Shewanella уменьшать количество металлов в своем метаболическом репертуаре. [12]

Значение [ править ]

Одна из ролей, которую играет род Shewanella в окружающей среде, - это биоремедиация . [13] Виды Shewanella обладают большой метаболической универсальностью; они могут восстанавливать различные акцепторы электронов. [2] Некоторые из используемых ими акцепторов электронов являются токсичными веществами и тяжелыми металлами, которые часто становятся менее токсичными после восстановления. [13] Примеры металлов, которые Shewanella способны восстанавливать и разлагать, включают уран, хром и железо. [14] Его способность снижать токсичность различных веществ делает Shewanella полезным инструментом для биоремедиации. В частности, Shewanella oneidensisштамм MR-1 часто используется для очистки загрязненных участков производства ядерного оружия. [14]

Shewanella также участвует в биогеохимическом круговороте минералов. [2] Представители этого рода широко распространены в водных средах обитания, от глубокого моря до мелководья Антарктического океана. [13] Его разнообразные среды обитания в сочетании с его способностью восстанавливать различные металлы делают этот род критически важным для круговорота минералов. [2] Например, в аэробных условиях различные виды Shewanella способны окислять марганец. [15] При изменении условий одни и те же частицы могут восстанавливать продукты оксида марганца. [15] Следовательно, поскольку Shewanella может как окислять, так и восстанавливать марганец, это критически важно для круговорота марганца.[15]

См. Также [ править ]

  • Shewanella haliotis [16]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р д т ы т у LPSN lpsn.dsmz.de
  2. ^ a b c d Эндотоксины: структура, функция и распознавание . Ван, Сяоюань., Куинн, Питер Дж. Дордрехт: Springer Verlag. 2010. ISBN 978-9048190782. OCLC  663096120 .CS1 maint: другие ( ссылка )
  3. ^ Адамс и Мосс, Пищевая микробиология , третье издание 2008 г., стр. 26, 138, 140,
  4. ^ Горби, Юрий А .; Янина, Светлана; Маклин, Джеффри С .; Россо, Кевин М .; Мойлс, Дайанна; Дохналкова, Алиса; Беверидж, Терри Дж .; Чанг, Ин Сеоп; Ким, Бён Хонг (25 июля 2006 г.). «Электропроводящие бактериальные нанопроволоки, производимые штаммом Shewanella oneidensis MR-1 и другими микроорганизмами» . Труды Национальной академии наук . 103 (30): 11358–11363. DOI : 10.1073 / pnas.0604517103 . ISSN 0027-8424 . PMC 1544091 . PMID 16849424 .   
  5. ^ Серрес, Геномный анализ метаболизма источника углерода Shewanella oneidensis MR-1: прогнозы по сравнению с экспериментами , Журнал бактериологии , июль 2006 г.
  6. ^ Бернс, Анаэробное дыхание элементарной серы и тиосульфата с помощью Shewanella oneidensis MR-1 Requires psrA, гомолог гена phsA Salmonella enterica Serovar Typhimurium LT2 , Прикладная и экологическая микробиология , 19 июня 2009 г.
  7. ^ Пинчук и др., Метаболизм пирувата и лактата с помощью Shewanella oneidensis MR-1 в условиях ферментации, ограничения кислорода и дыхания фумарата. , Прикладная и экологическая микробиология, декабрь 2011 г.
  8. ^ Салтиков и др., Динамика экспрессии мышьякового дыхания и детоксикации у Shewanella sp. Штамм ANA-3 , Журнал бактериологии , ноябрь 2005 г.
  9. ^ Tiedje, Shewanella-экологически универсальный геном , Nature Biotechnology
  10. ^ Пирбадиан и др., Бактериальные нанопроволоки Shewanella Oneidensis MR-1 представляют собой внешнюю мембрану и периплазматические расширения компонентов внеклеточного транспорта электронов , Биофизический журнал , Том 108, январь 2015 г.
  11. ^ Ньюсом, Биогеохимия и биоремедиация урана и других приоритетных радионуклидов , Химическая геология , Том 363, стр 164-184, 10 января 2014 г.,
  12. ^ Hoffman et al., Двухкамерные биобатареи с использованием иммобилизованных электродов-посредников , Журнал прикладной электрохимии, том 43, выпуск 7, стр 629–636, 27 апреля 2013 г.
  13. ^ a b c Диков, Ребекка Б. (2011-05-12). «Гомология на уровне генома и филогения Shewanella (Gammaproteobacteria: lteromonadales: Shewanellaceae)» . BMC Genomics . 12 : 237. DOI : 10.1186 / 1471-2164-12-237 . ISSN 1471-2164 . PMC 3107185 . PMID 21569439 .   
  14. ^ а б Тим., друг (2007). Третья область: нерассказанная история архей и будущее биотехнологии . Вашингтон, округ Колумбия: Джозеф Генри Пресс. ISBN 978-0309102377. OCLC  228173040 .
  15. ^ a b c Райт, Митчелл Н .; Farooqui, Saad M .; Белый, Алан Р .; Грин, Энтони С. (2016-08-15). «Производство наночастиц оксида марганца видами Shewanella» . Прикладная и экологическая микробиология . 82 (17): 5402–5409. DOI : 10,1128 / AEM.00663-16 . ISSN 0099-2240 . PMC 4988204 . PMID 27342559 .   
  16. ^ NEW TAXA - Proteobacteria: Ким, Д. (2007). «Shewanella haliotis sp. Nov., Выделенная из кишечной микрофлоры морского ушка, Haliotis Discus hannai» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 57 (12): 2926–2931. DOI : 10.1099 / ijs.0.65257-0 . PMID 18048751 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Список бактериальных родов, названных по личным именам
  • Проекты генома Shewanella (из базы данных Genomes OnLine )
  • Сравнительный анализ геномов Shewanella (в системе IMG Министерства энергетики )