Oleispira antarktyczna
| Oleispira antarktyda | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Domena: | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzina: | |
| Rodzaj: | |
| Gatunek: |
O. Antarktyda
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Oleispira antarktyczna Jakimow i in. 2003
|
|
Oleispira antarctica to hydrokarbonoklastyczna bakteria morska , gatunek typowy w swoim rodzaju. Jest psychrofilny , tlenowy i Gram-ujemny , z polarną wicią . Jego genom został zsekwencjonowany i na podstawie tych informacji uznano go za potencjalnie ważny organizm zdolny do degradacji ropy w głębinach morskich.
Etymologia
Oleispira antarctica , „oleum” oznacza olej, „spira” oznacza iglicę (innymi słowy, zwiniętą lub skręconą) dla połączonego znaczenia spiralnego, rozkładającego ropę organizmu z Antarktydy .
Filogeneza
Na podstawie filogenetycznego sekwencjonowania genów 16S rybosomalnego RNA przeprowadzonego przez Yakimov i wsp. Organizm ten jest najbliżej spokrewniony z gatunkami Oceanobacter, Marinobacterium i Marinomonas . Należy do klasy Gammaproteobacteria i miał w obrębie tej klasy własną linię filetyczną. Jego sekwencje genów 16S rRNA były nie więcej niż w 90% podobne do jakiejkolwiek innej sekwencji genów 16S rRNA Gammaproteobacteria, a zatem reprezentowały nowy gatunek w ramach nowego rodzaju. O. Antarktyda był pierwszym gatunkiem w nowym rodzaju, ale inny nowy gatunek, Oleispira lenta , został scharakteryzowany 9 lat później. Sekwencjonowanie genów 16S rybosomalnego RNA O. lenta ujawniło podobieństwo sekwencji około 97,2% do O. antarctica.
Izolacja
Oleispira antarctica została wyizolowana i scharakteryzowana z płytkich próbek wody morskiej pobranych z wlotowej części Rod Bay w Morzu Rossa (74°41.753'S, 164°07.188'E) podczas wyprawy z sezonu letniego na Antarktydzie w 1999 roku do w tym samym czasie w roku 2000 przez Yakimov et al . Badacze wykonali wzbogacanie i inkubację pobranych próbek w 20 ml objętości ropy naftowej i dodatkowych składników odżywczych. Po 2 miesiącach wzbogacania w temperaturze 4°C hodowle rozcieńczono w probówkach zawierających roztwory pożywki mineralnej typu ONR7a, które dodatkowo uzupełniono większą ilością surowego oleju lekkiego. Te hodowle w probówkach następnie inkubowano w ciemności, aż zmętnienie (które stosowano do wskazania zmian wzrostu bakterii w pewnym okresie czasu) stało się wystarczająco wysokie, aby wskazać nasycone próbki wzrostu (co trwało około 2 miesięcy). Hodowle te następnie rozcieńczono, a najbardziej rozcieńczone hodowle (10-4 ) z dodatnim wzrostem wysiano na pożywkę mineralną ONR7a w postaci stałej, która również zawierała tetradekan (14-węglowy węglowodór). Po 15 dniach i dalszej inkubacji w temperaturze 4°C badacze odzyskali pojedyncze kolonie.
Morfologia
Gatunek ma ścianę komórkową Gram-ujemną . Występuje w postaci zakrzywionego pręta do spiralnego kształtu komórki o wymiarach 2-5 μm na 0,4-0,8 μm. Jest ruchomy dzięki długiej, spiralnej wici polarnej o długości > 5 μm. Jedną morfologicznie odrębną cechą jest unikalne powiększenie i zakrzepnięcie jednego lub obu końców komórki, przypominające udko, gdzie ściana komórkowa jest bardziej gęsta elektronowo.
Wzrost, genomika i metabolizm
Wzrost i genomika
tetradekan kolonie wydawały się bezbarwne, trochę przezroczyste i nieprzejrzyste lub trochę żółte . Organizm najlepiej rośnie w temperaturze 1-25°C, a optymalna temperatura wzrostu to 2-4°C, co czyni go psychrofilem . Jest stenohalinowym , co oznacza, że rośnie tylko w wąskim zakresie zasolenia, wymaga do wzrostu jonów sodu i najlepiej rośnie w obecności 3-5% chlorku sodu. Obecne były enzymy oksydazy i katalazy. Jego główne kwasy tłuszczowe są jednonienasycone , przy czym główne kwasy tłuszczowe to C18:1 , C16:1 i C16:0 . Szczepy tego gatunku mogły syntetyzować wielonienasycony kwas eikozapentaenowy w niskich temperaturach. Ma zawartość GC 41-42%, a wielkość jego genomu wynosi około 2 Mbp. Obecnych jest 3919 genów kodujących białka. Nie znaleziono żadnych plazmidów .
Metabolizm
Oleispira antarctica oddycha tlenowo , ale może również rosnąć w warunkach beztlenowych poprzez redukcję azotanów . W tym przypadku źródłem azotu mogą być amoniak i azotany. Jest to chemoorganoheterotrof z niewielkim zakresem substratów, które ułatwiają jego wzrost. Ten niewielki zakres obejmuje przede wszystkim cząsteczki węgla alifatycznego , Tweens (pochodne estrów kwasów tłuszczowych sorbitanu ) i lotne Kwasy tłuszczowe. Gatunek ten nie posiada również zdolności do hydrolizy lub metabolizowania skrobi , kazeiny , lecytyny , alginianu czy agaru . Rzadko ten gatunek przyjmował lub wykorzystywał powszechnie stosowane węglowodany (np. glukozę ) lub aminokwasy (np. glutaminę ) do swojego metabolizmu.
Znaczenie i zastosowanie
Oleispira antarctica , oprócz kilku innych gatunków, ostatnio zyskała coraz większą uwagę i zainteresowanie potencjalnym zastosowaniem w bioremediacji opartej na mikrobach . W szczególności O. antarctica może potencjalnie zostać wykorzystana do oczyszczania środowisk morskich uszkodzonych lub skażonych zanieczyszczeniem węglowodorami , zwłaszcza w kontekście wycieków ropy .
rybosomalnego RNA 16S zidentyfikowane jako należące do rodzaju Oleispira bardzo często występują w próbkach pobranych z głębokich głębin podwodnych podczas wycieku ropy Deepwater Horizon w 2010 r . W szczególności Oleispira antarctica jest gatunkiem żyjącym w zimnych morzach, więc ten gatunek może być stosowane jako część zestawu narzędzi do bioremediacji organizmów, które mogą rozkładać zanieczyszczenia węglowodorami ropopochodnymi, na przykład w różnych zakresach temperatur w różnych środowiskach.
Dalsza lektura
- Góral, Anna M.; Tkaczuk, Karolina L.; Chruszcz, Maksymilian; Kagan, Olga; Sawczenko, Aleksiej; Minor, Władek (2012). „Struktura krystaliczna domniemanej hydrolazy izochoryzmatazy z Oleispira antarctica” . Dziennik genomiki strukturalnej i funkcjonalnej . 13 (1): 27–36. doi : 10.1007/s10969-012-9127-5 . ISSN 1345-711X . PMC 3328404 . PMID 22350524 .