Marinobacter hydrocarbonoclasticus
| Marinobacter hydrocarbonoclasticus | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Domena: | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzina: | |
| Rodzaj: | |
| Nazwa dwumianowa | |
|
Marinobacter hydrocarbonoclasticus Gauthiera i in. 1992
|
|
| Synonimy | |
|
|
|
Marinobacter hydrocarbonoclasticus to gatunek bakterii występujący w wodzie morskiej, zdolny do rozkładu węglowodorów. Komórki mają kształt pręta i poruszają się za pomocą pojedynczej wici polarnej .
Etymologia
„Hydrocarbonoklastic” oznacza „demontaż węglowodorów”. Bakterie te zostały tak nazwane, ponieważ mogą rozkładać główne składniki oleju.
Historia
Zarówno rodzaj Marinobacter , jak i gatunek Marinobacter hydrocarbonoclasticus zostały po raz pierwszy zidentyfikowane i opisane w 1992 roku przez Gauthiera i in. Wykorzystując reakcję łańcuchową polimerazy do analizy DNA 16sRNA, Gauthier wykazał, że należy on do grupy gamma Proteobacteria, z wystarczającą odległością od innych opisanych Proteobacteria, aby uzasadnić utworzenie nowego rodzaju.
W 2005 roku Marquez i Ventosa z Wydziału Mikrobiologii i Parazytologii Uniwersytetu w Sewilli w Hiszpanii wykorzystali „zawartość G+C, skład kwasów tłuszczowych i hybrydyzację DNA-DNA… aby zrozumieć pozycje taksonomiczne” Marinobacter hydrocarbonoclasticus i Marinobacter aquaeolei . „Marquez sugeruje, aby te dwa gatunki połączyć pod tą samą nazwą, ponieważ są one heterotypowymi synonimami ze względu na cechy fenotypowe i filogenetyczne”.
W 2011 roku Hamdan & Fuller odkryli, że Marinobacter hydrocarbonoclastus ginie po wystawieniu na działanie chemicznego środka dyspergującego COREXIT EC9500A używanego do usuwania wycieku ropy z platformy Deepwater Horizon .
Struktura genomu
Genom Marinobacter hydrocarbonoclasticus zawiera 52,7% guaniny + cytozyny.
Ewolucja i filogeneza
Marinobacter hydrocarbonoclasticus to rodzaj eubakterii. Analiza DNA 16sRNA wskazuje, że te organizmy są spokrewnione z Gammaproteobacteria . Wstępna analiza filogenetyczna 16sRNA nie ujawniła żadnych bliskich krewnych Marinobacter hydrocarbonoclasticus . Dlatego organizm został umieszczony w swoim własnym rodzaju, a naukowcy wierzyli, że jego najbliższym współczesnym krewnym jest Pseudomonas aeruginosa .
W 1999 r. analiza sekwencji 16S rDNA wykazała, że Marinobacter hydrocarbonoclasticus ma bardzo bliskiego krewnego w Marinobacter aquaeolei . Oba organizmy zawierają sekwencje 16S rDNA z 99,4% podobieństwem.
, że organizmy z rodzaju Marinobacter charakteryzują się dużą różnorodnością środowisk, w których żyją. Gatunki Marinobacter zostały odkryte w „hipersalinowych matach bakteryjnych, morskich źródłach gorącej wody w Japonii [i] zimnej wodzie morskiej, jak w regionach Arktyki i Antarktydy”.
Morfologia i opis
Marinobacter hydrocarbonoclasticus są Gram-ujemne i mają kształt pałeczki. Ich komórki mają średnio 0,3-0,6 µm średnicy i 2-3 µm długości. Ich zdolność do wytwarzania wici jest w dużej mierze zależna od stężenia NaCl w ich środowisku. W roztworach o stężeniu NaCl 0,6-1,5 M, Marinobacter hydrocarbonoclasticus wytwarzają i poruszają się ruchem „pojedynczej nieosłoniętej polarnej wici”. W roztworach o stężeniu NaCl <0,2 lub >1,5 M. hydrocarbonoclasticus nie jest w stanie wytworzyć wici, a tym samym nie może wpływać na ich ruch w środowisku.
Metabolizm
Marinobacter hydrocarbonoclasticus nie zawierają cytochromu P450, który jest kluczowym enzymem rozkładającym pierścienie aromatyczne, główny składnik węglowodorów ropopochodnych. Organizmy te są przystosowane do wzrostu na długich niecyklicznych alkanach, które są powszechne w węglowodorach ropopochodnych. Komórki mogą rosnąć na węglowodorach aromatycznych, takich jak węglowodory zawierające pierścienie aromatyczne. Marinobacter hydrocarbonoclasticus nie są obligatoryjnymi organizmami węglowodorowymi; mogą również rosnąć na standardowym podłożu, bez węglowodorów. Ponadto Marinobacter mogą denitryfikować, wytwarzając azot. Mogą używać azotanów (NO 3 − ) lub azotyn (NO 2 − ) jako ich końcowy elektor. Komórki Marinobacter hydrocarbonoclasticus mogą rosnąć w płynnej pożywce tlenowej i tworzyć kolonie na agarze, co pokazuje, że nie są bezwzględnymi beztlenowcami.
Wzrost, reprodukcja i zachowanie
Marinobacter tworzą dyskretne, dobrze zaokrąglone kolonie na płytkach, co wskazuje, że rozmnażają się poprzez podział binarny. Marinobacter hydrocarbonoclasticus może rosnąć w obecności tlenu lub bez niego. Ich komórki są odporne na wysokie zasolenie. Są zdolne do wzrostu do 3,5 molowego NaCl, ale najlepiej rosną przy około 0,6 molowym, czyli molowej wodzie morskiej Morza Śródziemnego, w której są izolowane. Mogą rosnąć jako wolny plankton lub jako stałe elementy biofilmu . Komórki Marinobacter hydrocarbonoclasticus rozkładają węglowodory i wydalają środek osmoprotekcyjny ektoinę (Site du Genoscope). Wydalają również petrobaktynę, „siderofor α-hydroksykwasu bis-katecholu, który po związaniu z Fe (III) łatwo przechodzi reakcję dekarboksylacji za pośrednictwem światła”.
Znaczenie w technologii i przemyśle
Marinobacter hydrocarbonoclastus rozkładają węglowodory ropopochodne, w tym te znajdujące się w oceanicznych wyciekach ropy. W 2011 roku odkryto, że Marinobacter hydrocarbonoclastus jest hamowany po wystawieniu na działanie substancji chemicznej COREXIT EC9500A. Ta substancja chemiczna jest środkiem dyspergującym szeroko stosowanym do pomocy w sprzątaniu po oceanicznych wyciekach ropy. W swoich testach Hamdan i Fuller (2011) uzyskali dane sugerujące, że „bakterie rozkładające wodór są hamowane przez chemiczne środki dyspergujące, a stosowanie środków dyspergujących może potencjalnie zmniejszyć zdolność środowiska do bioremediacji wycieków”.
Marinobacter hydrocarbonoclasticus mogą rosnąć w kulturach płynnych i na płytkach agarowych, gdzie wytwarzają beżowe kolonie. Są tolerancyjne na wysokie zasolenie i mogą rosnąć w warunkach tlenowych i beztlenowych. Zdolność do wzrostu w heterogenicznych środowiskach może okazać się korzystna dla naukowców poszukujących nowych, opartych na bakteriach technik usuwania oceanicznych wycieków ropy.