Войти
Термофилы производят некоторые из ярких цвета Гранд-Призматический источник, Йеллоустонский национальный парк A термофил - это организм - тип экстремофилов - который процветает при относительно высоких температурах, от 41 до 122 ° C (106 и 252 ° F). Многие термофилы - археи. Предполагается, что термофильные эубактерии были одними из самых ранних бактерий.
Термофилы обнаружены в различных геотермически нагретых регионах Земли, таких как горячие источники, подобные тем, что находятся в Йеллоустонском национальном парке (см. изображение) и глубоководные гидротермальные источники, а также разлагающиеся растительные вещества, такие как торфяные болота и компост.
Термофилы могут выжить при высоких температурах, тогда как другие бактерии будут повреждены, а иногда и погибнут, если подвергнуться воздействию тех же температур.
ферменты термофилов функционируют при высоких температурах. Некоторые из этих ферментов используются в молекулярной биологии, например, taq-полимераза, используемая в ПЦР. «Термофил» происходит от греческого : θερμότητα (термотита), что означает тепло, и греческого : φίλια (филиа), любовь.
Термофилы можно классифицировать по-разному. Согласно одной классификации эти организмы сортируются по оптимальным температурам роста:
В родственной классификации термофилы сортируются следующим образом:
Колония термофилов на выходе из Микки-Хот-Спрингс, Орегон, температура воды примерно 60 ° C (140 ° F). Многим гипертермофильным архее требуется элементарная сера для роста. Некоторые из них - анаэробы, которые используют серу вместо кислорода в качестве акцептора электронов во время клеточного дыхания. Некоторые из них - это литотрофы, которые окисляют серу с образованием серной кислоты в качестве источника энергии, что требует адаптации микроорганизма к очень низкому pH (т. Е. ацидофил, а также термофил). Эти организмы обитают в жарких, богатых серой средах, обычно связанных с вулканизмом, таких как горячие источники, гейзеры и фумаролы. В этих местах, особенно в Йеллоустонском национальном парке, зонирование микроорганизмов происходит в соответствии с их температурным оптимумом. Часто эти организмы окрашены из-за присутствия фотосинтетических пигментов.
Термофилы можно отличить от мезофилов по геномным признакам. Например, уровни GC-content в кодирующих областях некоторых сигнатурных генов были последовательно идентифицированы как коррелированные с условиями температурного диапазона, когда ассоциативный анализ применялся к мезофильным и термофильным организмам независимо от их филогении, потребности в кислороде, соленость или условия среды обитания.
Sulfolobus solfataricus и Sulfolobus acidocaldarius - гипертермофильные археи. Когда эти организмы подвергаются воздействию повреждающих ДНК агентов УФ-излучения, блеомицина или митомицина C, индуцируется видоспецифическая клеточная агрегация. У S. acidocaldarius вызванная УФ-излучением агрегация клеток опосредует обмен хромосомными маркерами с высокой частотой. Скорости рекомбинации превышают таковые в неиндуцированных культурах до трех порядков. Frols et al. и Ajon et al. (2011) предположили, что агрегация клеток усиливает видоспецифичный перенос ДНК между клетками Sulfolobus, чтобы обеспечить усиленное восстановление поврежденной ДНК посредством гомологичной рекомбинации. Van Wolferen et al., Обсуждая обмен ДНК у гипертермофилов в экстремальных условиях, отметили, что обмен ДНК, вероятно, играет роль в репарации ДНК посредством гомологичной рекомбинации. Они предположили, что этот процесс имеет решающее значение в условиях повреждения ДНК, таких как высокая температура. Также было высказано предположение, что перенос ДНК у Sulfolobus может быть примитивной формой сексуального взаимодействия, подобной более хорошо изученным системам бактериальной трансформации, которые связаны с видоспецифическим переносом ДНК между клетками, ведущим к гомологичной рекомбинационной репарации повреждений ДНК [см. 48>Трансформация (генетика) ].
