Войти
| Nitrospira moscoviensis | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Царство: | Бактерии |
| Тип: | Nitrospirae |
| Класс: | Nitrospira |
| Отряд: | Nitrospirales |
| Семейство: | Nitrospiraceae |
| Род: | Nitrospira |
| Вид: | N. moscoviensis |
| Биномиальное название | |
| Nitrospira moscoviensis . Garrity et al. 2001 | |
Nitrospira moscoviensis была второй бактерией, отнесенной к самому разнообразному филуму нитритокисляющих бактерий, Nitrospirae. Это грамотрицательная, неподвижная, факультативная литоавтотропная бактерия, обнаруженная в Москве, Россия в 1995 году. Название рода Nitrospira, происходит от приставки «нитро», производной от нитрита, донора электронов микроба, и «спираль» означает катушку или спираль, производную от формы микроба. Название вида moscoviensis происходит от Москвы, где вид был впервые обнаружен. N. moscoviensis потенциально может быть использован в производстве биоразлагаемых полимеров.
В 1995 году Силке Эрих обнаружила Nitrospira moscoviensis в образце, взятом из разрушенной железной трубы. Труба была частью системы отопления в Москве, Россия. Ржавчину переносили в культуру, где можно было выделить клетки. Для оптимального роста Эрих и его команда культивировали клетки на минеральной солевой среде при температуре 39 ° C и pH 7,6-8,0.
Nitrospira moscoviensis классифицируется как быть грамотрицательными, неподвижными и имеющими изогнутую форму стержня. Изогнутые стержни имеют длину приблизительно 0,9-2,2 мкм и ширину 0,2-0,4 мкм. N. moscoviensis может существовать как в водных, так и в наземных средах обитания и воспроизводиться с помощью двойного деления. Определяющими чертами N. moscoviensis является отсутствие внутри- цитоплазматических мембран и карбоксисом, наличие газообразного периплазматического пространства.
Nitrospira moscoviensis является факультативным литоавтотрофом. обычно называют хемолитоавтотрофом. В аэробной среде N. moscoviensis получает энергию путем окисления нитрита до нитрата. Без элемента молибден нитритокисляющая система не будет работать. Когда N. moscoviensis находится в среде, свободной от нитритов, она может использовать аэробное окисление водорода. Когда N. moscoviensis восстанавливает нитрит с использованием водорода в качестве донора электронов, рост блокируется. Ключевое отличие нитритокисляющей системы N. moscoviensis заключается в ее расположении; в отличие от большинства нитратокисляющих систем, он не находится в цитоплазматической мембране. Кирстейн и Бок (1993) предположили, что расположение нитрит-окисляющей системы прямо соответствует N. moscoviensis, имеющему увеличенное периплазматическое пространство. За счет окисления нитрата вне цитоплазматической мембраны система нитрита пермеазы не требуется для протонного градиента. Экзоцитоплазматическое окисление нитрита также предотвращает накопление токсичного нитрита в цитоплазме. Другой важной способностью к метаболизму N. moscoviensis является его способность расщеплять мочевину до аммиака и CO 2. Способность использовать мочевину напрямую связана с наличием генов, кодирующих уреазу, что интересно, поскольку большинство нитритокисляющих бактерий не могут использовать аммиак в качестве источника энергии. Гены, кодирующие уреазу, действуют, катализируя гидролиз мочевины с образованием аммиака и карбамат.
Nitrospira moscoviensis растет при температуре от 33 до 40 ° C и pH 7,6-8,0 с оптимальной концентрацией нитрита 0,35 нМ. Nitrospira moscoviensis играет ключевую роль в двухэтапном процессе азотного цикла. На первом этапе нитрификации требуется бактерия, окисляющая аммиак (АОБ), или архея, окисляющая аммиак (АОА), за которой следует нитритокисляющая бактерия (NOB). Уникальная способность N. moscoviensis расщеплять мочевину на аммиак и диоксид углерода обеспечивает симбиотические отношения с окисляющими аммиак микроорганизмами ( AOM), у которых отсутствует способность продуцировать уреазу, также известную как отрицательный AOM. Корреляция в предпочтениях среды между видами Nitrospira с геном nxrB, кодирующим β-субъединицу нитро-оксидоредуктазы, и видами AOM с геном amoA дополнительно подтвердила эту взаимосвязь. N. moscoviensis обеспечивает аммиак посредством гидролиза мочевины этим окисляющим аммиак микроорганизмам, которые, в свою очередь, продуцируют нитрит, основной источник энергии N. moscoviensis. Связь между уреолитическими нитритокисляющими бактериями и отрицательным АОМ называется взаимным питанием. До сих пор виды Nitrospira были признаны в естественной окружающей среде основным средством окисления нитритов, включая почвы, активный ил, океан и пресную воду, горячие источники и воду. очистные сооружения.
После выделения геном N. moscoviensis был секвенирован доктором Эрихом и др. Его геном размером 4,59 Mb имеет содержание GC 56,9 +/- 0,4 мол.% С предсказанными 4863 кодирующими последовательностями. Последовательности гена 16S рРНК N. moscoviensis оказались на 88,9% сходными с последовательностями N. marina. Несмотря на относительно низкое сходство с N. marina, N. moscoviensis был отнесен к типу Nitrospirae в первую очередь из-за общих морфологических особенностей, включая наличие увеличенного периплазматического пространства.
N. Полностью секвенированный геном moscoviensis предоставил полезные филогенетические идеи , выходящие за рамки исследований последовательности 16S рРНК. Открытие гена, кодирующего β-субъединицу нитрит- оксидоредуктазы, nxrB, из N. moscoviensis в качестве функционального генетического маркера Nitrospira не только подтвердило предыдущие филогенетические классификации 16S рРНК в рамках этого типа, но и выявило новое понимание богатства Nitrospira в земной среде. Тип расширился от двух бактерий, N. marina и N. moscoviensis, до 6-разветвленных родов, состоящих из характерно разнообразной группы нитритокисляющих бактерий с N. moscoviensis, относящимся к линии II.
Цитоплазма Nitrospira moscoviensis содержит гранулы полигидроксибутирата (ПОБ).
