Sulfolobus acidocaldarius - термоацидофильный археон , принадлежащий к королевству Crenarchaeota . S. acidocaldarius был первымвидом Sulfolobus , описанным в 1972 году Томасом Д. Броком и его сотрудниками. [1] Было обнаружено, что этот вид оптимально растет при температуре от 75 до 80 ° C с оптимумом pH в диапазоне 2-3.
Sulfolobus acidocaldarius | |
---|---|
Научная классификация | |
Домен: | |
Королевство: | |
Тип: | |
Класс: | |
Заказ: | |
Семья: | |
Род: | |
Разновидность: | S. acidocaldarius |
Биномиальное имя | |
Sulfolobus acidocaldarius Thomas D. Brock et al. 1972 г. |
Изоляция
S. acidocaldarius был впервые выделен из термальных почв и горячих источников с низким уровнем pH в Соединенных Штатах Америки (особенно в Йеллоустонском национальном парке), в Сальвадоре, Доминике и Италии. Источники, где был изолирован этот вид, имели pH менее 3 и температуру в диапазоне 65-90 ° C. [1]
Морфологическое описание
S. acidocaldarius , как и все археи, одноклеточный. Клетки, принадлежащие к этому виду, имеют сферическую форму, хотя и неправильной формы, и обычно имеют доли. Диаметр клеток находится в диапазоне 0,8–1 мкм с небольшими вариациями размера. [1]
Репликация клеток
S. acidocaldarius обладают механизмом репликации, гомологичным эукариотической ESCRT . [2] [3]
Метаболизм
S. acidocaldarius - факультативный автотроф . При автотрофном росте этот организм окисляет серу до сульфата, фиксируя углерод из углекислого газа. Время удвоения культур, выращиваемых только на сере, составляет 36,8-55,3 часа. Этот вид также может расти на сложных органических субстратах. При выращивании на 0,1% дрожжевом экстракте рост происходит быстрее, а время удвоения составляет от 6,5 до 8 часов. [1] [4]
Геном
В 2005 году был опубликован полный геном штамма Sulfolobus acidocaldarius DSM639. [5] Геном этого кренархея состоит из одной кольцевой хромосомы из 2,225,959 п.н. с содержанием G + C 36,7%. Авторы предсказали 2292 гена, кодирующих белок. Геном Sulfolobus acidocaldarius очень стабилен, с небольшими перестройками, если они вообще есть, из-за мобильных элементов.
Авторы обнаружили гены, необходимые для синтеза пуринов и пиримидинов, а также всех аминокислот, кроме селеноцистеина. Гены метаболизма глюкозы предполагают существование двух альтернативных путей. Этот вид Sulfolobus растет на более ограниченном диапазоне источников углерода по сравнению с другими видами Sulfolobus , и это может быть связано с отсутствием адекватных переносчиков.
В взлетах оперон
УФ-облучение увеличивает частоту рекомбинации из-за генетического обмена у S. acidocaldarius . [6] В взлетов оперона из Sulfolobus видов сильно индуцированных УФ - облучением. Фимбрии , кодируемые этим оперон используется в развитии клеточной агрегации, которая необходима для последующего обмена ДНК между клетками, что приводит к гомологичной рекомбинации . Исследование оперона ups Sulfolobales acidocaldarius показало, что один из генов оперона, saci-1497 , кодирует эндонуклеазу III, которая расщепляет поврежденную УФ излучением ДНК; а другой ген оперона, saci-1500 , кодирует RecQ-подобную геликазу, которая способна раскручивать промежуточные продукты гомологичной рекомбинации, такие как соединения Холлидея . [7] Было высказано предположение, что Saci-1497 и Saci-1500 действуют в рамках механизма репарации ДНК, основанного на гомологичной рекомбинации, который использует перенесенную ДНК в качестве матрицы. [7] Таким образом, считается, что система ups в сочетании с гомологичной рекомбинацией обеспечивает ответ на повреждение ДНК, который спасает Sulfolobales от угроз повреждения ДНК. [7]
Значимость
Термостабильный рестрикционный фермент Sua I получают из этого организма. [8]
Рекомендации
- ^ а б в г Брок, Т. Д .; Брок, км; Живот, RT; Вайс, Р.Л. (1972). «Sulfolobus: новый род сероокисляющих бактерий, живущих при низких значениях pH и высоких температурах». Archiv für Mikrobiologie . 84 (1): 54–68. DOI : 10.1007 / bf00408082 . PMID 4559703 .
- ^ Lindas, A.-C .; Карлссон, EA; Линдгрен, MT; Ettema, TJG; Бернандер, Р. (5 ноября 2008 г.). «Уникальный механизм деления клеток в архее» . Труды Национальной академии наук . 105 (48): 18942–18946. Bibcode : 2008PNAS..10518942L . DOI : 10.1073 / pnas.0809467105 . PMC 2596248 . PMID 18987308 .
- ^ Самсон, РЮ; Обита, Т .; Freund, SM; Уильямс, Р.Л .; Белл, SD (12 декабря 2008 г.). «Роль системы ESCRT в делении клеток в архее» . Наука . 322 (5908): 1710–1713. Bibcode : 2008Sci ... 322.1710S . DOI : 10.1126 / science.1165322 . PMC 4121953 . PMID 19008417 .
- ^ Шивверс, DW; Брок, Т. Д. (май 1973 г.). «Окисление элементарной серы Sulfolobus acidocaldarius» . Журнал бактериологии . 114 (2): 706–10. PMC 251830 . PMID 4706192 .
- ^ Чен, L; Брюггер, К; Сковгаард, М; Реддер, П; Она, Q; Torarinsson, E; Греве, B; Awayez, M; Зибат, А; Кленк, HP; Гарретт, РА (июль 2005 г.). «Геном Sulfolobus acidocaldarius, модельного организма Crenarchaeota» . Журнал бактериологии . 187 (14): 4992–9. DOI : 10.1128 / jb.187.14.4992-4999.2005 . PMC 1169522 . PMID 15995215 .
- ^ Wood ER, Ghané F, Grogan DW (1997). «Генетические ответы термофильных архей Sulfolobus acidocaldarius на коротковолновый УФ-свет» . J. Bacteriol . 179 (18): 5693–8. DOI : 10.1128 / jb.179.18.5693-5698.1997 . PMC 179455 . PMID 9294423 .
- ^ а б в ван Вольферен М, Ма Х, Альберс С.В. (2015). "Белки процессинга ДНК, участвующие в УФ-индуцированной стрессовой реакции Sulfolobales" . J. Bacteriol . 197 (18): 2941–51. DOI : 10.1128 / JB.00344-15 . PMC 4542170 . PMID 26148716 .
- ^ Прангишвили Д.А.; Вашакидзе, Р.П .; Челидзе, МГ; Габриадзе И.Ю (11 ноября 1985 г.). «Эндонуклеаза рестрикции SuaI из термоацидофильной архебактерии Sulfolobus acidocaldarius». Письма FEBS . 192 (1): 57–60. DOI : 10.1016 / 0014-5793 (85) 80042-9 . PMID 2996942 .
Внешние ссылки
- Типовой штамм Sulfolobus acidocaldarius в Bac Dive - база метаданных по бактериальному разнообразию
- Эволюционное понимание: обнаружена новая связь между первобытными организмами и сложной жизнью ; на: SciTechDaily; 28 августа 2020 г .; Источник: Ланкастерский университет
- Габриэль Таррасон Риса, Фредрик Хуртиг, Сиан Брей, Энн Э. Хафнер, Лена Харкер-Киршнек, Питер Фолл, Колин Дэвис, Димитра Папациаму, Делян Р. Мутавчиев, Кэтрин Фан, Летисия Менегелло, Андре Араширо Дёльшен, Гаутау Майри Килкенни, Диорг П. Соуза, Лука Пеллегрини, Робертус А.М. де Брюин, Рикардо Энрикес, Амброзиус П. Снейдерс, Андела Шарич, Анн-Кристин Линдос, Николас П. Робинсон, Базз Баум: «Протеасома контролирует опосредованную ESCRT-III клетку разделение в архее »; В науке; 7 августа 2020 г .; DOI: 10.1126 / science.aaz2532