Войти
| Thaumarchaeota | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Домен: | Archaea |
| Царство: | "Proteoarchaeota " |
| Тип : | "Thaumarchaeota ". |
| Класс | |
| |
 | Найдите θαῦμα в Викисловаре, бесплатном словаре. |
Thaumarchaeota или Thaumarchaea (от древнегреческого : θαῦμα, романизированный : thaûma, букв. 'чудо') являются типом из архей, предложенного в 2008 году после генома из Cenarchaeum symbiosum был секвенирован, и было обнаружено, что он значительно отличается от других представителей гипертермофильного типа Crenarchaeota. Три описанных вида в дополнение к C. symbosium: Nitrosopumilus maritimus, Nitrososphaera viennensis и Nitrososphaera gargensis. Тип был предложен в 2008 году на основе филогенетических данных, таких как последовательности генов рибосомной РНК этих организмов и наличие формы топоизомеразы I типа, который ранее считался уникальным для эукариот. Это назначение было подтверждено дополнительным анализом, опубликованным в 2010 г., в ходе которого изучались геномы архей, окисляющих аммиак Nitrosopumilus maritimus и Nitrososphaera gargensis, и был сделан вывод о том, что эти виды образуют отдельную ветвь, включающую Cenarchaeum symbiosum. Липид кренархеол был обнаружен только у таумархей, что делает его потенциальным биомаркером для этого типа. Большинство организмов этой линии, идентифицированных к настоящему времени, являются хемолитоавтотрофными аммиачными -окислителями и могут играть важную роль в биогеохимических циклах, таких как азотный цикл и углеродный цикл. Метагеномный секвенирование показывает, что они составляют ~ 1% метагенома морской поверхности на многих участках.
Липиды GDGT, полученные от таумархей, из морских отложений могут быть использованы для реконструкции прошлого температуры посредством палеотемпературного заместителя TEX 86, поскольку эти липиды различаются по структуре в зависимости от температуры. Поскольку большинство таумархей кажутся автотрофами, которые фиксируют CO 2, их GDGT могут выступать в качестве рекорда для прошлых соотношений углерода-13 в растворенных неорганических веществах. углерода и, следовательно, потенциально могут использоваться для реконструкции углеродного цикла в прошлом.
Таумархеи являются важными окислителями аммиака в водной и наземной среде, и они первые археи, идентифицированные как участвующие в нитрификации. Они способны окислять аммиак при гораздо более низких концентрациях субстрата, чем бактерии, окисляющие аммиак, и поэтому, вероятно, доминируют в олиготрофных условиях. Их путь окисления аммиака требует меньше кислорода, чем у бактерий, окисляющих аммиак, поэтому они лучше чувствуют себя в средах с низкой концентрацией кислорода, таких как отложения и горячие источники. Таумархеи, окисляющие аммиак, могут быть идентифицированы метагеномно по присутствию генов аммиакмонооксигеназы (амоА) архей, что указывает на то, что они в целом более доминируют, чем бактерии, окисляющие аммиак. Было показано, что в дополнение к аммиаку по крайней мере один штамм таумархей может использовать мочевину в качестве субстрата для нитрификации. Это позволит конкурировать с фитопланктоном, который также растет на мочевине. Одно исследование микробов с очистных сооружений показало, что не все таумархеи, экспрессирующие гены amoA, являются активными окислителями аммиака. Эти таумархеи могут быть способны окислять метан вместо аммиака, или они могут быть гетеротрофными, что указывает на возможность разнообразия метаболических образов жизни в пределах филума. Было также показано, что морские таумархеи производят закись азота, которая как парниковый газ имеет последствия для изменения климата. Изотопный анализ показывает, что большая часть потока закиси азота в атмосферу из океана, который обеспечивает около 30% естественного потока, может быть обусловлена метаболической активностью архей.
Многие представители типа ассимилируют углерод посредством фиксация HCO 3. Это делается с использованием цикла гидроксипропионат / гидроксибутират, подобного Crenarchaea, но который, по-видимому, развился независимо. Все таумархеи, идентифицированные метагеномикой, кодируют этот путь. Примечательно, что таумархейский путь фиксации CO 2 более эффективен, чем любой известный аэробный автотрофный путь. Эта эффективность помогает объяснить их способность процветать в среде с низким содержанием питательных веществ. Некоторые таумархеи, такие как Nitrosopumilus maritimus, способны включать как органический, так и неорганический углерод, что указывает на их способность к миксотрофии. По крайней мере, два изолированных штамма были идентифицированы как облигатные миксотрофы, что означает, что им для роста необходим источник органического углерода.
Исследование показало, что таумархеи, скорее всего, являются основными продуцентами критического витамина. B12. Это открытие имеет важное значение для эукариот фитопланктона, многие из которых ауксотрофны и должны получать витамин B 12 из окружающей среды; таким образом, таумархеи могут играть роль в цветении водорослей и, соответственно, глобальных уровнях атмосферного углекислого газа. Из-за важности витамина B 12 в биологических процессах, таких как цикл лимонной кислоты и синтез ДНК, его производство таумархеями может быть важным для большое количество водных организмов.
Многие таумархеи, такие как Nitrosopumilus maritimus, являются морскими и живут в открытом океане. Большая часть этих планктонных таумархей, составляющих морскую группу I.1a Thaumarchaeota, распространена в субфотической зоне между 100 и 350 м. Другие морские таумархеи обитают на более мелководье. Одно исследование выявило два новых вида Thaumarchaeota, обитающих в сульфидной среде тропического мангрового болота. Из этих двух видов, Candidatus Giganthauma insulaporcus и Candidatus Giganthauma karukerense, последний связан с гаммапротеобактериями, с которыми он может иметь симбиотические отношения, хотя природа этих отношений неизвестна. Эти два вида очень большие, образуют волокна большего размера, чем когда-либо ранее наблюдались у архей. Как и многие таумархеи, они мезофильны. Генетический анализ и наблюдение, что большинство идентифицированных базальных геномов таумархей происходят из жарких сред, позволяют предположить, что предок таумархей был термофильным, а мезофилия эволюционировала позже.
