Dinoroseobacter shibae
| Dinoroseobacter shibae | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Domena: | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzina: | |
| Rodzaj: | |
| Gatunek: |
D. Shibae
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Dinoroseobacter shibae Biebla i in. 2005
|
|
Dinoroseobacter shibae jest fotoheterotrofem fakultatywnie beztlenowym, beztlenowym , należącym do rodziny Rhodobacteraceae . Po raz pierwszy wyizolowane z umytych uprawianych wiciowców , stwierdzono, że mają one symbiozę zarówno wzajemną , jak i patogenną z bruzdnicami .
Morfologia i fizjologia komórki
D. shibae to Gram-ujemne ziarniaki lub czasami jajowate pałeczki o szerokości 0,3 – 0,7 µm i długości 0,3 – 1,0 µm. Są ruchliwe i mają pojedynczą wić polarną .
Rosnące w ciemności kolonie mają wyraźną różową lub jasnoczerwoną pigmentację , podczas gdy przy silnym oświetleniu są beżowe. Zawierają bakteriochlorofil a i sferoidenon pigmentu karotenoidowego i mają piki widma absorpcji przy 804 i 868 nm. Karotenoid prowadzi do rozszerzonego widma absorpcji obejmującego 400 – 600 nm. Komórki D. shibae wykorzystują światło jako dodatkowe źródło energii i nie wykorzystują go do wiązania węgla nieorganicznego . Kolonie wyhodowane na złożonych podłożach agarowych mają kolor ciemnoczerwony.
D. shibae jest względnym beztlenowcem , który wymaga 1-7% zasolenia i rośnie w temperaturze od 15 do 38 °C z optymalną temperaturą 33 °C. Optymalny pH to 6,5 – 9,0. Podczas gdy większość organizmów z kladu Roseobacter to obligatoryjne tlenowce , D. shibae może rosnąć beztlenowo przy użyciu akceptorów elektronów , azotanu i sulfotlenku dimetylu . Posiada pełną ścieżkę denitryfikacji do produkcji energii. Różnorodne substraty organiczne, w tym octan , bursztynian , fumaran , jabłczan , mleczan , cytrynian , glutaminian , pirogronian , glukoza , fruktoza i glicerol mogą wspierać wzrost heterotroficzny . Podobnie jak inne z kladu Roseobacter, etanol , metanol i maślan nie wspierają wzrostu.
D. shibae może syntetyzować witaminy i } których jego żywiciel bruzdnic jest auksotroficzny
Środowisko i ekologia
Członkowie kladu Roseobacter są szeroko powiązani z fitoplanktonem morskim , takim jak bruzdnice i okrzemki w słupie wody , a także z płytkimi osadami. Odgrywają ważną rolę w obiegu węgla , asymilując rozpuszczoną materię organiczną wytwarzaną przez fitoplankton , a także w obiegu siarki , usuwając DMS z osmolitu alg , dimetylosulfoniopropionianu (DMSP). Ich bliski związek z eukariotycznym fitoplanktonem jest poparty dowodami filogenomicznymi sugerującymi, że linia Roseobacter oddzieliła się od innych Alphaproteobacteria w tym samym momencie, co mezozoiczne promieniowanie fitoplanktonu .
Cechy biorące udział w symbiozach D. shibae obejmują syntezę wici i system sekrecji typu IV pod kontrolą międzykomórkowych cząsteczek sygnałowych N-acylohomoseryny laktonu ( quorum sensing ).
D. shibae tworzy symbiozy z Prorocentrum minimum , toksycznym bruzdnicą tworzącą czerwone przypływy , a także innymi bruzdnicami związanymi z toksycznymi zakwitami alg . W powiązaniu wzajemnym P. minimum zapewnia źródła węgla i niektóre witaminy niezbędne do wzrostu, a podczas gdy D. shibae dostarcza witamin i i . W przypadku współkultury ten mutualizm zmienia się w patogenność , gdy bakterie indukują śmierć w komórkach alg, ale związki glonobójcze wytwarzane przez D. shibae nie zostały jeszcze zidentyfikowane. P. minimum ma globalną dystrybucję morską, co sugeruje, że jego symbiont również.
Genom
D. shibae ma długość 4417 kbp, co jest zgodne z genomami innych kladów Roseobacter. Ta liczba obejmuje duży kolisty genom i pięć kolistych plazmidów . Zawartość GC w D. shibae wynosi 66%.
W oparciu o porównawczą analizę sekwencji kolistych plazmidów , prawdopodobnie zostały one pozyskane poprzez koniugację , a dwa siostrzane plazmidy zawierają operon vir kodujący system wydzielniczy typu IV wymagany do tworzenia pilusów płciowych . Inne cechy zakodowane na plazmidach obejmują degradację związków aromatycznych i utlenianie tlenku węgla .
W przeciwieństwie do transporterów ABC , genom D. shibae sugeruje preferencję trójdzielnych transporterów peryplazmatycznych niezależnych od ATP ( TRAP ) do pobierania składników odżywczych, takich jak C4-dikarboksylany, pirogronian , glutaminian , kwas sialowy , ektoina i 2,3-diketogulonian. Genom D. shibae koduje 27 kompletnych systemów TRAP .
Odkrycie i izolacja
D. shibae został po raz pierwszy wyizolowany w 2003 roku z dwóch szczepów, oba wyizolowane z przemytych pojedynczych komórek hodowanych bruzdnic morskich ( Prorocentrum lima i Alexandrium ostenfeldii ).
Etymologia
rodzaju Dinoroseobacter pochodzi od greckiego dinos oznaczającego wirujący obrót i pierwszą część Dinophyceae ( dinoflagellates ), z której został wyizolowany, oraz Roseobacter rodzaj bakterii o podobnych cechach. Shibae został nazwany na cześć profesora Tsuneo Shiby, który odkrył morskie tlenowe , beztlenowe bakterie fototroficzne .