Haloterrigena turkmenica
| Haloterrigena turkmenica | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Domena: | |
| Królestwo: | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzina: | |
| Rodzaj: | |
| Gatunek: |
H. turkmenica
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Haloterrigena turkmenica |
|
Haloterrigena turkmenica to aerobowy chemoorganotroficzny archeon pierwotnie występujący w tureckich słonych jeziorach.
Odkrycie
Haloterrigena turkmenica to halofilny archeon , który został po raz pierwszy wyizolowany z gleby siarczanowo-słonej znajdującej się w Turkmenistanie . Jednak dopiero w 2008 roku H. turkmenica została pomyślnie wyhodowana w laboratorium na podłożu Horikoshi.
Podłoże Horikoshi składa się z ekstraktu drożdżowego , glukozy , fosforanu potasu (KHPO4 ) , peptonu , siarczanu magnezu ( MgSO4 ), wody i węglanu sodu (NaCO3 ) .
Haloterrigena turkmenica została początkowo umieszczona w rodzinie Halobacteriaceae jako Halococcus turkmenicus przez Zyaginsteva i Tarasov w 1987 r. W 1999 r. Ventosa i in. opublikował propozycję przeniesienia następujących gatunków do Haloterrigena turkmenica , czyli nowego rodzaju: Halococcus turkmenicus, Halobacterium trapanicum JCM 9743 i szczep GSL-11. Propozycja była odpowiedzią na odkrycie przez Ventosa znaczących różnic genetycznych między H. turkmenicus a innymi organizmami Halococcus rodzaje. Propozycja została przyjęta i organizm jest teraz klasyfikowany w ramach tego nowego, nowego rodzaju.
Etymologia
Nazwa Haloterrigena pochodzi od aureoli , które oznaczają sól i terrigena , co oznacza Ziemię. Turkmenica została zaproponowana przez Zvyaginsevę i Tarasova w 1987 roku. Nazwa ta pochodzi od tego, że gatunek ten został po raz pierwszy zebrany z tureckich słonych jezior.
Charakteryzacja
Haloterrigena turkmenica jest organizmem Gram-ujemnym. Komórki zwykle występują jako pojedyncze osobniki, ale widziano je w postaci par i tetrad. Kształt komórki można sklasyfikować jako jajowaty do kokosowego. Średnica komórek mieści się w zakresie od 1,5 µm do 2,0 µm.
Na pożywce wzrostowej kolonie H. turkmenica wydają się wzniesione, czerwone i okrągłe. Czerwony kolor jest spowodowany obecnością karotenoidów C50 . Istnieją sprzeczne doniesienia na temat optymalnej temperatury wzrostu. Według Selima i wsp. optymalna temperatura wzrostu dla H. turkmenica wynosi 40°C, podczas gdy Saunders i in. podaje, że optymalna temperatura wzrostu wynosi 51°C. Jednak oba raporty stwierdzają, że zakres wzrostu temperatury wynosi od 29°-57°C.
Udokumentowano, że H. turkmenica najlepiej rośnie przy stężeniach NaCl około 3,4 M. Jednak może tolerować stężenia soli od 2-4,5 M NaCl. Wykazano , że przy pH 9 H. turkmenica najlepiej rośnie. Toleruje pH w zakresie od 8,5 do 11.
Haloterrigena turkmenica jest klasyfikowana jako tlenowy chemoorganotrof. Organizm ten wykorzystuje tlen jako preferowany końcowy akceptor elektronów oraz związki organiczne jako źródło węgla i energii. Nie zaobserwowano ruchliwości. H. turkmenica dała wynik pozytywny zarówno na aktywność oksydazy , jak i katalazy . Również według Selima i wsp. H. turkmenica jest również w stanie hydrolizować Tweens 80 (markowa wersja polisorbatu 80 ), kazeinę i celulozę . Kwas powstaje z glukozy , fermentacja mannozy , fruktozy , sacharozy , rybozy i ksylozy . Stwierdzono, że ten organizm wykorzystuje następujące substraty do wzrostu: glicerol , propionian , cytrynian i octan sodu . Redukcja azotynów zachodzi bez wytwarzania gazu. H. turkmenica ma czas generacji 1,5 godziny w optymalnych warunkach wzrostu, co czyni go najszybciej rosnącym przedstawicielem Halobacteriaceae .
Filogeneza i genom
Haloterrigena turkmenica jest w domenie Archaea . Archaea są identyfikowane jako odrębne od bakterii i eukariontów na podstawie analizy rybosomalnego RNA ( rRNA ) i pewnych definiujących cech, które oddzielają trzy domeny życia, jak opisał Woese w 1990 roku.
Rapid Adnotation via Subsystems Technology ( RAST ) to usługa, która opisuje genomy archeologiczne i bakteryjne oraz zapewnia porównanie relacji filogenetycznych w drzewie filogenetycznym. Za pomocą RAST określono krewnych Haloterrrigena turkmenica . Każdy krewny otrzymał wynik podobieństwa: wyższe wyniki oznaczają bliższe podobieństwo filogenetyczne. Wyniki są oparte na liczbie podobnych genów kodujących białka z puli 2959 sekwencji kodujących białka. Następujące organizmy to 5 najbliższych krewnych H. turkmenica (wyniki podobieństwa zaznaczono pogrubioną czcionką):
- Haloterrigena borinquense DM 11551 (515)
- Haroarcula marimortui ATCC 43049 (506)
- Halomicrobium mukohataei DSM 12286 (501)
- Halorhabdus utahensis DS 12940 (497)
- Halquadratum walsbyi DSM 1679 (488)
W 2016 roku Selim i in. użyli sekwenatora DNA Roche (GS De Novo Assembler V.2.9) do określenia zawartości GC (guaniny - cytozyny) w genomie H. turkmenica . Zawartość GC w H. turkmenica określono na 64% dla jego szkicowego genomu z 49 genami RNA przewidzianymi za pomocą RAST . Sekwencje kodujące białka również trawiono przy użyciu RAST . Ujawniło to 193 podsystemy, w tym kilka enzymów kodujących geny dla enzymów karboksylazy, celulazy i ksylanazy , izomerazy ksylozy i karboksyloesterazy. Wykryto również inne geny kodujące biosyntezę peptydów i metabolitów wtórnych.
Znaczenie
Historycznie filogeneza rodzajów Haloterrigena była trudna do sklasyfikowania. Dalsze badania mogą pomóc w ustaleniu filogenezy tego archeonu ; zacieśnienie relacji między członkami Haloterrigena i Natrinema pomoże nam rozwinąć archaiczną część drzewa życia. Badanie Archaea może prowadzić do wglądu w nowe technologie (takie jak konserwacja DNA), a także może zapewnić wgląd w faunę i florę wczesnej Ziemi. Metanogeneza jest wykonywana tylko przez członków Archea , dlatego ważne jest, aby dowiedzieć się jak najwięcej o tej domenie. Haloterrigena turkmenica jest dobrym kandydatem do badań, ponieważ ma najszybszy znany czas generacji wśród Halobacteriaceae i może być uprawiana na podłożach.