Methanocaldococcus sp. FS406-22

Methanocaldococcus sp. FS406-22
Klasyfikacja naukowa
Domena:
Archeony
Królestwo:
euryarchaeota
Gromada:
euryarchaeota
Klasa:
metanokoki
Zamówienie:
metanokoki
Rodzina:
Metanocaldococcaceae
Rodzaj:
Metanocaldococcus
Nazwa dwumianowa
Methanocaldococcus sp. FS406-22

Methanocaldococcus sp . FS406-22 to archeony z rodzaju Methanocaldococcus . Jest beztlenowym , piezofilnym , diazotroficznym , hipertermofilnym archeonem morskim . Szczep ten wyróżnia się wiązaniem azotu w najwyższej znanej temperaturze utrwalaczy azotu odnotowanej do tej pory. Gen 16S rRNA Methanocaldococcus sp. FS406-22, jest prawie w 100% podobny do Methanocaldococcus jannaschii , utrwalacz nie zawierający azotu.

Odkrycie i izolacja

Methanocaldococcus sp. FS406-22 został wyizolowany z głębinowego hydrotermalnego płynu wentylacyjnego . Kominy hydrotermalne znajdują się na dnie oceanu, gdzie płyty oddalają się od siebie tektonicznie , na przykład miejsca wulkanów i grzbiety środkowego oceanu. Te grzbiety środkowego oceanu dostarczają dużej ilości pożywienia dla wodnych zwierząt morskich . Konkretny otwór wentylacyjny, z którego wyizolowano szczep FS406-22, znajduje się na grzbiecie Juan de Fuca na Oceanie Spokojnym , w pobliżu aktywności wulkanicznej . Mausmi P. Mehta i John A. Baross wyizolowali szczep FS406-22 we wrześniu 2004 roku podczas rejsu New Millennium Observatory. Statek Thomasa G. Thompsona umożliwił ten rejs i wyruszył w kierunku wulkanu Axial . Zdalnie sterowany pojazd ( ROPOS ) pobrał próbkę płynu odpowietrzającego ze znacznika 113 przy użyciu hydrotermalnego próbnika płynów i cząstek (HFPS). Marker 113 to otwór wentylacyjny znajdujący się na głębokości 1525 metrów w południowo-wschodnim narożniku kaldery . Ten otwór wentylacyjny był aktywny przed ostatnią erupcją wulkanu Axial w styczniu 1998 roku.

Charakterystyka

Ekologia

Methanocaldococcus sp. FS406-22 to Archean morski z głębin morskich. Jest hipertermofilnym metanogenem , który wiąże azot. Szczep FS405-22 rośnie w optymalnej temperaturze 92°C, co pozwala mu rozwijać się w pobliżu wulkanów. Szczep FS406-22 woli zamieszkiwać szczególnie kominy hydrotermalne na dnie morskim. Wreszcie, ten archaik morski nie zarodnikuje .

Morfologia

Ten szczególny szczep Methanocaldococcus ma kształt ziarniaków . FS406-22 jest Gram-ujemny i nie jest chorobotwórczy dla ludzi . Szczep FS406-22 to wolno żyjący morski archaik poruszający się za pośrednictwem wici .

Fizjologia i metabolizm

Methanocaldococcus sp. FS406-22 to beztlenowy morski archaean, który jest w stanie wiązać azot na ekstremalnych głębokościach . Będąc ekstremofilem hipertermofilnym , żyje w bardzo gorącym środowisku, na przykład w kominie hydrotermalnym, w którym temperatura może wynosić od 75 ° C do 110 ° C. Szczep FS406-22 jest także piezofilnym , diazotroficznym litotrofem . Ma metabolizm beztlenowy , metabolizm wiążący azot i jest metanogenny . The akceptory elektronów składają się z dwutlenku węgla , kwasu octowego i azotanów . Donorami elektronów są glutamina i grupy karboksylowe .

Genom

Jego genom ma długość 1,77 miliona par zasad i zawiera 1893 genów kodujących białka . Oprócz tych genów kodujących białka, Methanocaldococcus sp. FS406-22 ma 36 pseudogenów i łącznie 23 loci CRISPR . Ten szczep ma jak dotąd największą liczbę loci CRISPR ze wszystkich zsekwencjonowanych izolatów. Ma również zawartość GC 32,04%.

Filogeneza

Gen 16S rRNA Methanocaldococcus sp. FS406-22 jest prawie w 100% podobny do Methanocaldococcus jannasc hii DSM 2661 . Jedyną różnicą jest to, że Methanocaldococcus sp. FS406-22 jest hipertermofilnym archeonem wiążącym azot , a Methanocaldococcus jannaschii DSM 2661 nie jest w stanie wiązać azotu . Inne pokrewne gatunki i szczepy Methanocaldococcus , które znajdują się w tym samym rzędzie, obejmują : Methanococcus aeolicus , Methanocaldococcus fervens, Methanotorris igneus, Methanocaldococcus infernus, Methanocaldococcus jannaschii , Methanococcus maripaludis , Methanothermococcus okinawensis , Methanococcus vannielii , Methanococcus voltae i Methanocaldococcus vulcanius .

Znaczenie

Methanocaldococcus sp. FS406-22 ma znaczenie ze względu na zdolność wiązania azotu i redukowania go z N 2 do NH 3 w optymalnej temperaturze 92 °C. Jest to niezwykle ważne odkrycie dla społeczności naukowej, ponieważ ta optymalna redukcja azotu w temperaturze 92°C jest w sumie o 28°C wyższa niż wcześniej zarejestrowana redukcja azotu metanogenu, Methanothermococcus thermolithotrophicus . Przed odkryciem Methanocaldococcus sp. FS406-22, Methanothermococcus thermolithotrophicus był najbardziej termofilny mikroorganizm , wiążący azot w temperaturze 64°C. To szczególne odkrycie może ujawnić znacznie szerszy zakres warunków życia nie tylko w biosferze dna morskiego, ale także w innych ekosystemach z niedoborem azotu . Przyglądając się dalej temu metanogenowi, stwierdzono, że gen 16S rRNA Methanocaldococcus sp. FS406-22 jest w 99% podobny do Methanocaldococcus jannaschii DSM 2661. Ta dziwna 1% rozbieżność między FS406-22 a M. jannaschii wynika z wcześniejszego rozdzielenia genów przodków. Odkrycie hipertermofilnych, diazotroficznych archeonów (szczep FS406-22) może wynikać z ewolucyjnej historii azotanów . Analiza filogenetyczna azotowych i chlorofilowych białek żelaza sugeruje, że przodek białka żelaza zduplikował się i rozdzielił na geny nifH i anfH . Szacuje się, że ta rozbieżność genów miała miejsce przed rozdzieleniem domen bakterie i archeony metanogenne. Szczep FS406-22 zawiera funkcjonalny nifH , który jest zdolny do kodowania reduktazy diazotrogenazy , podczas gdy M. jannaschii nie posiada tego genu, co wyjaśnia 1% rozbieżność między dwoma gatunkami.

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Methanocaldococcus_sp._FS406-22&oldid=1116573685 ”