Pyrobaculum

Pyrobaculum
Vetenskaplig klassificering
Domän:
Archaea
Provins:
Termoproteota
Klass:
Termoprotein
Beställa:
Thermoproteales
Familj:
Thermoproteaceae
Släkte:
Pyrobaculum

Huber, Kristjansson & Stetter 1988
Typ art
Pyrobaculum islandicum
Huber, Kristjansson & Stetter 1988
Arter

Pyrobaculum är ett släkte av Thermoproteaceae .

Beskrivning och betydelse

Som dess latinska namn Pyrobaculum ("eldpinnen") antyder, är arkeonen stavformad och isolerad från platser med höga temperaturer. Det är gramnegativt och dess celler är omgivna av ett S-lager av proteinsubenheter .

P. aerophilum är en hypertermofil och metaboliskt mångsidig organism. Till skillnad från andra hypertermofiler kan den leva i närvaro av syre och växer effektivt under mikroaeroba förhållanden.

Pyrobaculum yellowstonensis -stam WP30 erhölls från ett elementärt svavelsediment (Joseph's Coat Hot Spring [JCHS], 80 °C, pH 6,1, 135 μM As) i Yellowstone National Park (YNP), USA och är en kemoorganoheterotrof och kräver elementärt svavel och/ eller arsenat som en elektronacceptor . Tillväxt i närvaro av elementärt svavel och arsenat resulterade i bildandet av tioarsenater och polysulfider . Det fullständiga genomet av denna organism sekvenserades (1,99 Mb , 58% G+C-innehåll ), vilket avslöjade många metaboliska vägar för nedbrytning av kolhydrater , aminosyror och lipider . Flera dimetylsulfoxid - molybdopterin (DMSO-MPT) oxidoreduktasgener , som är inblandade i reduktionen av svavel och arsenik , identifierades. Vägar för de novo- syntesen av nästan alla nödvändiga kofaktorer och metaboliter identifierades. Den jämförande genomiken av P. yellowstonensis och den sammansatta metagenomsekvensen från JCHS visade att denna organism är mycket relaterad (~95% genomsnittlig nukleotidsekvensidentitet) till in situ- populationer . De fysiologiska egenskaperna och metabola förmågan hos P. yellowstonensis utgör en viktig grund för att utveckla en förståelse för fördelningen och funktionen av dessa populationer i YNP.

Genomets struktur

Den första Pyrobaculum -arten som sekvenserades var P. aerophilum . Dess cirkulära genomsekvens är 2 222 430 Bp lång och innehåller 2 605 proteinkodande sekvenser (CDS).

Cellstruktur och metabolism

Under anaeroba förhållanden reducerar arkeonen nitrat till molekylärt kväve via denitrifikationsvägen. De flesta arter växer antingen kemolitoautotrofiskt genom svavelreduktion eller organotrofiskt genom svavelandning eller genom fermentering. Cellerna är stavformade med nästan rektangulära ändar och är cirka 1,5–8 * 0,5–0,6 µm. Pyrobaculum är rörlig på grund av peritrich eller bipolär polytrich flagellation, och dess kolonier är runda och grå till grönsvarta. Arterna är antingen fakultativt aeroba eller strikt anaeroba. Tillväxten observerades på jästextrakt, pepton , extrakt av kött, men inte på galaktos , glukos , maltos , stärkelseglykogen, etanol , metanol , formamid , formiat , malat , propionat , laktat , acetat och kasaminosyror .

Den första av Pyrobaculum -arterna som sekvenseras genetiskt, P. aerophilum (stavformad, 3–8 * 0,6 µm), har en sällsynt egenskap för en arkeon eftersom den är kapabel till aerob andning (aerophilum = "luftälskande") . Detta framgår av det faktum att arkeonen växte endast i närvaro av syre när nitrat var frånvarande. Den producerar kolonier som är runda och grågula. Den använder både organiska (maximala celldensiteter observerades med komplexa organiska ämnen som jästextrakt, köttextrakt, trypton och pepton som substrat) och oorganiska föreningar under aerob och anaerob andning. Användning av elementärt svavel för tillväxt observerades också. Vidare P. aerophilum mellan 75 och 104 °C med en optimal tillväxttemperatur vid 100 °C.

I kulturer i stationär fas observerades Pyrobaculum calidifontis -celler aggregera. Aggregeringen kommer sannolikt att förmedlas av archaeal bundling pili (ABP), som sätts samman till högordnade bipolära buntar. Den bipolära naturen hos dessa buntar uppstår med största sannolikhet från associationen av filament från åtminstone två eller flera olika celler. Komponentproteinet, AbpA, visar homologi, både på sekvens- och strukturell nivå, med bakterieproteinet TasA, en huvudkomponent i den extracellulära matrisen i bakteriella biofilmer , vilket bidrar till biofilmstabilitet.

Ekologi

Hittills har stammarna av Pyrobaculum isolerats från neutralt till svagt alkaliskt kokande solfatariskt vatten och grunda marina hydrotermiska system. P. aerophilum isolerades från ett kokande marint vattenhål vid Maronti Beach, Ischia, Italien. Ytterligare studier visar att P. aerophilum växer under strikt anaeroba förhållanden med nitrat som elektronacceptor.

Fylogeni

16S rRNA-baserad LTP_12_2021 av The All-Species Living Tree Project . GTDB 07-RS207 av Genome Taxonomy Database .
Pyrobaculum

P. calidifontis Amo et al. 2008

P. aerophilum Völkl, Huber & Stetter 1996

P. igneiluti Lee et al. 2017

P. arsenaticum Huber et al. 2001

P. oguniense Sako, Nunoura & Uchida 2001

P. neutrophilum (Stetter & Zillig 1989) Chan, Cozen & Lowe 2012

P. ferrireducens Slobodkina et al. 2015

P. islandicum Huber, Kristjansson & Stetter 1988

P. organotrophum Huber, Kristjansson & Stetter 1988

Pyrobaculum

P. calidifontis

P. islandicum

P. neutrophilum

P. aerophilum

P. ferrireducens

P. arsenaticum

P. oguniense

Se även

Vidare läsning

Vetenskapliga tidskrifter

Vetenskapliga böcker

Vetenskapliga databaser

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pyrobaculum&oldid=1136419765 "