Войти
| Staphylothermus | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Домен: | Archaea |
| Царство: | Crenarchaeota |
| Тип : | Crenarchaeota |
| Класс: | Thermoprotei |
| Порядок: | Desulfurococcales |
| Семейство: | Desulfurococcaceae |
| Род: | Staphylothermus . Stetter Fiala, 1986 |
| Виды | |
В таксономии Staphylothermus является родом Desulfurococcaceae. [1]
Desulfurococcaceae - это анаэробные, дышащие серой, экстремальные термофилы. Desulfurococcaceae принадлежит к тому же семейству, что и Desulfurococcus. Были идентифицированы два вида Staphylothermus: S. marinus и S. hellenicus. Они оба являются гетеротрофными, анаэробными членами домена Archea.
Staphylothermus marinus имеет уникальную морфологию. При низком уровне питательных веществ он образует грозди, похожие на виноград, диаметром от 0,5–1,0 мм до 100 гроздей. При высоких уровнях питательных веществ обнаруживаются большие кластерные клетки диаметром до 15 мкм. S-слой состоит из гликопротеина, называемого тетрабрахионом. Тетрабрахион стабилен при высоких температурах и устойчив к химическим веществам, которые обычно денатурируют белки. Тетрабрахион построен из 92000 кДа полипептидов, образующих выступы, которые реагируют с другими субъединицами тетрабрахиона, образуя решетчатый каркас, покрывающий клетку. [7] Тетрабрахион устойчив к нагреванию и химической денатурации. [11] S. marinus имеет кольцевую хромосому с 1610 генами, кодирующими белок, и 49 генами РНК. Staphylothermus hellenicus не имеет тетрабрахиона в клеточной стенке. Это агрегированный кокк, облигатный анаэроб, гетеротрофный археон, вырастающий на 0,8–1,3 мкм в диаметре. Он образует большие агрегаты, содержащие до 50 клеток, и имеет кольцевую хромосому, которая содержит 158 0347 нуклеотидов, 1599 генов, кодирующих белок и 50 генов РНК.
Staphylothermus marinus и Staphylothermus hellenicus содержат особые ферменты, называемые экстремозимами, которые, как известно, хорошо работают в очень жарких или холодных средах, где большинство ферментативных реакций не могло произойти. [9] Staphylothermus marinus и Staphylothermus hellenecus - термофилы, обладающие термостабильными экстремозимами, которые работают при особенно высоких температурах. Оба организма являются серозависимыми, экстремальными морскими термофилами. Этим археонам для роста требуется сера, но они могут производить водород, если содержание серы становится ограниченным. Staphylothermus marinus превращает серу в сероводород с использованием этих экстремозимов. Сероводород затем выделяется как отходы. Staphylothermus marinus содержит большие белковые комплексы, участвующие в восстановлении серы. Staphylothermus marinus и Staphylothermus hellenicus используют серу в качестве конечного акцептора электронов, но могут использовать различные мембранные комплексы для восстановления серы.
Staphylothermus marinus и Staphylothermus hellenicus классифицируются как гипертермофилы, предпочитающие температуры от 65 до 85 ° C. Термофилы живут в средах с горячей водой, таких как гипертермические вентиляционные отверстия. Staphylothermus marinus был обнаружен в нагретых геотермальных отложениях «черных курильщиков » на дне океана. [7] Оптимальная температура роста 85–92 ° C. Максимальная температура роста 98 ° C. Он предпочитает pH 6,5, может расти при pH от 4,5 до 8,5 и поддерживает концентрации NaCl 1–3,5%. Staphylothermus hellenicus был изолирован в неглубоких гипотермальных жерлах у побережья Греции в 1996 г. [5] Он растет при оптимальной температуре 85 ° C, pH 6 и концентрации NaCl 3–4%.
Staphylothermus marinus и Staphylothermus hellenicus очень тесно связаны, и оба могут быть использованы в биотехнологии в качестве термостабильных источников ферментов. Содержащиеся в них ферменты являются наиболее стабильными из известных и наиболее устойчивыми к денатурирующим агентам. Термофильные ферменты используются в биотехнологии для выполнения важных процедур, таких как цепные реакции ДНК-полимеразы. Эти термостойкие ферменты также используются в промышленных продуктах и процессах, таких как биотопливо и биоразложение. Биоперерабатывающие заводы специально используют термофилы и их ферменты для преобразования биомассы в полезные продукты. [10] Термофилы, такие как Staphylothermus marinus и Staphylothermus hellenicus, обеспечивают ферменты, работающие при высоких температурах, обеспечивая лучшее перемешивание, меньшее загрязнение и лучшую растворимость. Многие ученые считают, что термофилы - самые старые организмы на Земле и могут дать ученым ответы на вопросы о происхождении жизни или о том, существует ли жизнь в других вселенных. [8]
1. См. Веб-страницу NCBI, посвященную Staphylothermus. Данные извлечены из "ресурсов таксономии NCBI". Национальный центр биотехнологической информации. ftp://ftp.ncbi.nih.gov/pub/taxonomy/. Проверено 19 марта 2007.
2. Андерсон, И., Дхармараджан, Л., Родригес, Дж., Хупер, С., Порат, И., и Ульрих, Л., и др. (2009). Полная последовательность генома Staphylothermus marinus показывает различия в метаболизме серы среди гетеротрофных Crenarchaeota. {Электронная версия}. BMC Genomics, 10, н.п.
3. Араб Х., Волкер Х. и Томм М. (2000). Thermococcus aegaeicus sp. ноя и Staphylothermus hellenicus sp. nov., две новые гипертермофильные археи, изолированные из геотермально нагретых жерл у залива Палеохори, Милос, Греция. {Электронная версия}. Международный журнал систематической и эволюционной биологии, 50, 2101–2108.
4.Биоинформатический ресурсный портал. http: // HAMAP hellinicus.mht. Проверено 2 апреля 2012 г.
5.GOLD Genomes Online Database. http: // Staphylothermus hellenicus P8, DSM 12710 GOLD CARD.mht. Получено 30 марта 2012 г.
6.Joint Genome Institute. http: // Staphylothermus hellenicus P8, DSM 12710 - Home.mht. Проверено 2 апреля 2012 г.
7.Joint Genome Institute. http: // Staphylothermus marinus F1, DSM 3639 - Home.mht. Проверено 2 апреля 2012 г.
8. Майр, Дж., Лупас, А., Келлерман, Дж., Экерскорн, К., Баумейстер, В., и Петерс, Дж. (1996). Гипертермостабильная протеаза семейства субтилизинов, связанная с поверхностным слоем Archaeon Staphylothermus marinus. {Электронная версия}. Current Biology, 6, 739–749.
9. Образовательные ресурсы по микробной жизни. http: // Microbial Life in Extremely Hot Environment.mht. Получено 30 марта 2012 г.
10. Пернилла, Т., Мамо, Г., и Карлссон, Э. (2007). Возможности и использование термофилов и термостабильных ферментов в биоочистке. {Электронная версия}. Microb Cell Fact, 6, 9.
11.Peters, J., Nitsch, M., Kuhlmorgen, B., Golbik, R., Lupus, A., Kellermann, J., et al. (1995). Тетрабрахион: нитчатый поверхностный белок архебактерий необычной структуры и чрезвычайной стабильности. {Электронная версия}. Журнал молекулярной биологии, 245 (4), 385–401.
