Shewanella
|
|
| Shewanella | |
|---|---|
| Shewanella oneidensis | |
| Klasyfikacja naukowa | |
| Domena: | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzina: |
Shewanellaceae
Iwanowa i in. 2004
|
| Rodzaj: |
Shewanella
MacDonell i Colwell 1985
|
| Typ gatunku | |
|
Shewanella putrefaciens |
|
| Gatunek | |
|
|
Shewanella jest jedynym rodzajem należącym do rodziny bakterii morskich Shewanellaceae . Niektóre gatunki w nim były wcześniej klasyfikowane jako Alteromonas . Shewanella składa się z fakultatywnie beztlenowych pałeczek Gram-ujemnych, z których większość występuje w ekstremalnych siedliskach wodnych, gdzie temperatura jest bardzo niska, a ciśnienie bardzo wysokie. Bakterie Shewanella są normalnym składnikiem flory powierzchniowej ryb i biorą udział w psuciu się ryb. Shewanella chilikensis , gatunek z rodzaju Shewanella powszechnie spotykane w gąbkach morskich Wyspy Świętego Marcina w Zatoce Bengalskiej w Bangladeszu .
Shewanella oneidensis MR-1 jest szeroko stosowanym modelem laboratoryjnym do badania oddychania beztlenowego metali i innych beztlenowych zewnątrzkomórkowych akceptorów elektronów oraz do nauczania o elektrogenezie drobnoustrojów i mikrobiologicznych ogniwach paliwowych .
Charakterystyka biochemiczna gatunków Shewanella
Charakterystykę kolonii, morfologiczną, fizjologiczną i biochemiczną gatunków Shewanella przedstawiono w poniższej tabeli.
| Typ testu | Test | Charakterystyka |
| Znaki z kolonii | Rozmiar | Mały średni |
| Typ | Okrągły | |
| Kolor | Brązowawy, różowawy | |
| Kształt | Wypukły | |
| Postacie morfologiczne | Kształt | Pręt |
| Charakterystyka fizjologiczna | Poruszanie się | + |
| Wzrost przy 6,5% NaCl | + | |
| Charaktery biochemiczne | Barwienie metodą Grama | – |
| oksydaza | + | |
| katalaza | + | |
| Utleniająco-fermentacyjny | Fermentacyjny | |
| Poruszanie się | + | |
| czerwień metylowa | – | |
| Voges-Proskauer | – | |
| Indol | – | |
| Produkcja H2S _ | + | |
| Ureaza | + | |
| Reduktaza azotanowa | – | |
| β-galaktozydaza | + | |
| Hydroliza | żelatyna | – |
| Eskulina | + | |
| Kazeina | + | |
| animacja 40 | + | |
| 60 | + | |
| 80 | + | |
| Produkcja kwasu z | Glicerol | – |
| galaktoza | – | |
| D-glukoza | + | |
| D-fruktoza | + | |
| D-mannoza | + | |
| Mannitol | + | |
| N-acetyloglukozamina | + | |
| amigdalina | + | |
| Maltoza | + | |
| D-Melibioza | + | |
| D-Trehaloza | + | |
| glikogen | + | |
| D-Turanoza | + |
Uwaga: + = dodatni; – =ujemne
Metabolizm
Obecnie znane gatunki Shewanella to heterotroficzne beztlenowce fakultatywne. W przypadku braku tlenu przedstawiciele tego rodzaju posiadają zdolności pozwalające na użycie różnych innych akceptorów elektronów do oddychania. Należą do nich tiosiarczany, siarczyny lub siarka elementarna, a także fumaran. Gatunki morskie wykazały również zdolność wykorzystywania arsenu jako akceptora elektronów. Niektórzy członkowie tego gatunku, w szczególności Shewanella oneidensis , mają zdolność oddychania przez szeroką gamę gatunków metali, w tym mangan, chrom, uran i żelazo. Redukcja żelaza i manganu przez Shewanella wykazano, że oddychanie obejmuje zewnątrzkomórkowy transfer elektronów poprzez zastosowanie nanoprzewodów bakteryjnych , przedłużenia błony zewnętrznej.
Aplikacje
Odkrycie niektórych zdolności oddechowych posiadanych przez członków tego rodzaju otworzyło drzwi do możliwych zastosowań tych bakterii. Zdolności redukcji metali można potencjalnie zastosować do bioremediacji wód podziemnych zanieczyszczonych uranem, przy czym zredukowana forma produkowanego uranu jest łatwiejsza do usunięcia z wody niż bardziej rozpuszczalny tlenek uranu. Naukowcy badający tworzenie mikrobiologicznych ogniw paliwowych, projektów wykorzystujących bakterie do indukowania prądu, wykorzystali również zdolność niektórych gatunków Shewanella do redukcji metali jako część ich repertuaru metabolicznego.
Znaczenie
Jedną z ról, jaką rodzaj Shewanella pełni w środowisku, jest bioremediacja . Gatunki Shewanella mają dużą wszechstronność metaboliczną; mogą redukować różne akceptory elektronów. Niektóre akceptory elektronów, których używają, to substancje toksyczne i metale ciężkie, które po redukcji często stają się mniej toksyczne. Przykłady metali, które Shewanella jest w stanie redukować i degradować, obejmują uran, chrom i żelazo. Jej zdolność do zmniejszania toksyczności różnych substancji sprawia, że Shewanella jest użytecznym narzędziem do bioremediacji. Konkretnie, Shewanella oneidensis szczep MR-1 jest często używany do oczyszczania skażonych miejsc produkcji broni jądrowej.
Shewanella bierze również udział w biogeochemicznym obiegu minerałów. Członkowie tego rodzaju są szeroko rozpowszechnioni w siedliskach wodnych, od głębin morskich po płytki Ocean Antarktyczny. Jego różnorodne siedliska w połączeniu ze zdolnością do redukcji różnych metali sprawiają, że rodzaj ten ma kluczowe znaczenie dla obiegu minerałów. Na przykład w warunkach tlenowych różne gatunki Shewanella są zdolne do utleniania manganu. Kiedy warunki ulegają zmianie, te same gatunki mogą redukować produkty tlenku manganu. Dlatego, ponieważ Shewanella może zarówno utleniać, jak i redukować mangan, ma kluczowe znaczenie dla obiegu manganu.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- Lista rodzajów bakterii nazwanych na cześć imion osobistych
- Projekty genomu Shewanelli (z bazy danych Genomes OnLine )
- Analiza porównawcza genomów Shewanelli (w systemie IMG firmy DOE )