Methanohalophilus mahii

Methanohalophilus mahii
	Obraz ze skaningowego mikroskopu elektronowego Mhp. mahii SLP
Klasyfikacja naukowa
Domena:	Archeony
Królestwo:	euryarchaeota
Gromada:	euryarchaeota
Klasa:	Metanomikrobia
Zamówienie:	Methanosarcinales
Rodzina:	Methanosarcinaceae
Rodzaj:	Metanohalofil
Gatunek:	M. mahii
Nazwa dwumianowa
	Methanohalophilus mahii; Paterek i Kowal (1988)

Methanohalophilus mahii (znany również jako Mhp. mahii ) jest bezwzględnie beztlenowym , metylotroficznym , metanogennym archeonem w kształcie ziarniaków z rodzaju Methanohalophilus , który można znaleźć w środowiskach wodnych o wysokim zasoleniu . Mówi się, że nazwa Methanohalophilus pochodzi od słowa metanu oznaczającego po łacinie „ metan ” ; aureola oznaczająca „ sól ” po grecku i mahii oznaczające „Mah” po łacinie, po RA Mah, który przeprowadził znaczną ilość badań nad drobnoustrojami tlenowymi i metanogennymi . Właściwe słowo w starożytnej Grecji określające „sól” to jednak hals (ἅλς). Typ szczepu został oznaczony jako SLP (= ATCC 35705) i jest obecnie jedynym zidentyfikowanym szczepem tego gatunku.

Filogeneza

Istnieją w sumie cztery gatunki w rodzaju Methanohalophilus , w tym Methanohalophilus mahii , Methanohalophilus halophilus , Methanohalophilus portucalensis i Methanohalophilus euhalobius. Najbliższy krewny, Methanohalophilus portucalensis , ma 99,8% podobieństwa sekwencji w całym genomie do Methanohalophilus mahii . Inne Methanohalophilus mają mniej niż 94,7% podobieństwa do Methanohalophilus mahii . Wszystkie gatunki z rodzaju są metanogenami halofilnymi , które przyczyniają się do obiegu minerałów w ekosystemie morskim .

Odkrycie

W 1988 roku Robert Paterek i Paul Smith poszukiwali bakterii metanogennych w Wielkim Jeziorze Słonym w stanie Utah , kiedy po raz pierwszy odkryli archeon Methanohalophilus mahii w jego beztlenowych osadach . Próbki osadu zebrano i przechowywano w z pleksiglasu , a próbki podrdzeniowe pobrano mosiężnym korkociągiem i przeniesiono do pięćdziesięciu mililitrowych butelek z surowicą. Wszystkie próbki zostały przetworzone w ciągu czterdziestu ośmiu godzin od pobrania. Podłoże użyte do izolacji Kolonie Methanohalophilus mahii przygotowano techniką Hungate'a w celu prawidłowej izolacji drobnoustrojów beztlenowych. Przygotowano seryjne rozcieńczenia w stosunku 1:10, a probówki z agarem inokulowano i inkubowano w temperaturze 30°C przez osiem tygodni. Wyizolowane kolonie metanogenne wybrano przez identyfikację tych o spienionej teksturze, oznaczającej uwalnianie gazu , i wielokrotnie rozcieńczano i inokulowano na probówkach z agarem, aż pozostał tylko jeden typ morfologii kolonii. Kolonie te pojawiły się jako o okrągłym kształcie od kremowego do bladożółtego o ogólnie pienistej konsystencji spowodowanej uwalnianiem gazu.

Hodowlę komórkową

Przeprowadzono kilka analiz w celu określenia charakterystyki komórek . Metanohalophilus mahii jest klasyfikowany jako umiarkowany halofil lub organizm, który może rosnąć w środowiskach o wysokim zasoleniu , ponieważ może rosnąć w dowolnym miejscu w zakresie od 0,5 do 3,5 M NaCl , z optymalnym stężeniem wzrostu przy 2,0 M NaCl, ale z 1,2 M NaCl stężenie dające najwyższą gęstość hodowli. Może również rosnąć w różnych pH w zakresie od 6,5 do 8,2, przy optymalnym pH 7,5. Methanohalophilus mahii jest mesophile lub organizm, który rozwija się w umiarkowanych temperaturach i najlepiej rośnie w temperaturze 37 ° C.

Struktura komórkowa

Komórki Methanohalophilus mahii barwią się na Gram-ujemnie i są nieruchomymi, nieregularnymi ziarniakami o średnicy około 0,8 do 1,8 mikrometra. Dodatkowo komórki fluoryzują w świetle o długości fali 420 nanometrów . Fosfolipidy błonowe składają się z rdzeni β-hydroksyarcheolu, glikolipidów glukozy i polarnych grup głównych etanoloaminy , glicerolu i mio-inozytolu .

Metabolizm

Methanohalophilus mahii jest bezwzględnie beztlenowym metylotroficznym i metanogennym chemoheterotrofem , zdolnym do redukcji związków jednowęglowych i związków wielowęglowych, biorąc pod uwagę brak wiązań podwójnych węgiel - węgiel . Do wzrostu metanogennego potrzebne są śladowe ilości jonów Mg ²⁺ , K ⁺ , Ca ²⁺ i Fe ^{2+ .} Metanol może być stosowany niezależnie jako źródło węgla, a szlak glikolityczny Embdena-Meyerhofa-Parnasa ( EMP ) może być wykorzystywany w procesach katabolicznych . Możliwe donory elektronów obejmują metanol , metyloaminy , dimetyloaminy i trimetyloaminy . Methanohalophilus mahii jest w stanie wykorzystać kilka szlaków metabolicznych do redukcji lub utlenienia grup metylowych , tworząc albo metan lub dwutlenek węgla w procesie. W redukcyjnym metylotroficznym szlaku metanogennym Methanohalophilus mahii może ostatecznie zredukować grupę metylową do metanu, który jest uwalniany. W oksydacyjnym szlaku metylotroficznym grupa metylowa jest zamiast tego utleniana do dwutlenku węgla i uwalniana. Proces ten bezpośrednio przyczynia się do mineralizacji węgla w ekosystemach morskich.

Genom

Methanohalophilus mahii został zsekwencjonowany za pomocą sekwencjonowania shotgun przy użyciu biblioteki Sanger DNA o długości 6, 8 kilozasad . Określono, że całkowity rozmiar genomu ma długość 2 012 424 par zasad , z całkowitą liczbą 2906 genów i 2032 faktycznymi genami kodującymi białka . Sekwencja miała 42,6% zawartości GC i zlokalizowano czterdzieści pięć pseudogenów .

Znaczenie

Methanohalophilus mahii ma unikalny supresorowy tRNA ze zmodyfikowaną pirolizyną , aminokwasem najczęściej występującym u prokariotów , który może rozpoznawać bursztynowy kodon STOP (UAG) i wiązać się z nim, który jest również kodowany przez geny używane do metylotransferaz metyloaminowych . Gatunek ten był również pierwszym przedstawicielem, którego genom został całkowicie zsekwencjonowany w rodzaju Methanohalophilus [1] , który obejmuje łagodnie halofilne , metanogeny metylotroficzne . Ogólnie wiadomo, że te archeony znacznie przyczyniają się do mineralizacji węgla w ekosystemach morskich. W szczególności oksydacyjny szlak metylotroficzny , który wykorzystuje Methanohalophilus mahii , umożliwia gatunkowi utlenianie metanu do dwutlenku węgla , który z kolei jest wykorzystywany przez inne rośliny i organizmy . Ten minerałów pozwala na większy wzrost i różnorodność w oceanie .

Dalsza lektura

Dworkin, Martin i Stanley Falkow, wyd. Prokarionty: Cz. 3: Archeony. Springera, 2006.
Wiosna, Stefanie; Lapidus, Alla; Scheuner, Carmen; i in. (2010). „Sekwencja genomu Methanohalophilus mahii SLPT ujawnia różnice w metabolizmie energii wśród członków Methanosarcinaceae zamieszkujących środowiska słodkowodne i solne” . Archeony . 2010 : 16. doi : 10.1155/2010/690737 . PMC 3017947 . PMID 21234345 .

Linki zewnętrzne