Symbiobacterium thermophilum
| Symbiobacterium thermophilum | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Domena: | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzina: |
Symbiobacteriaceae
|
| Rodzaj: |
Symbiobakterie
|
| Gatunek: |
S. thermophilum
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Symbiobacterium thermophilum Ohno i in. 2000
|
|
Symbiobacterium thermophilum to symbiotyczny termofil , którego wzrost zależy od współhodowli ze szczepem Bacillus . Jest Gram-ujemny i tryptofanazo -dodatni, ze szczepem typu T(T) (= IAM 14863 T ). Jest to gatunek typowy w swoim rodzaju. Symbiobacterium jest spokrewniony z Gram-dodatnimi Bacillota i Actinomycetota , ale należy do linii różniącej się od obu. S. thermophilum ma strukturę komórkową w kształcie Bacillus bez wici. Bakteria ta występuje w całym środowisku w glebie i nawozach.
Struktura komórkowa
Chociaż barwienie metodą Grama S. thermophilum daje ujemny wynik laboratoryjny, brakuje mu kluczowych białek biosyntezy błony Gram-ujemnej, takich jak LPS: glikozylotransferaza i transportery polisacharydów. Zamiast tego, struktura komórkowa S. thermophilum obejmuje białka STH61, 969, 1321, 2197, 2492 i 3168, które są związane z otoczkowymi bakteriami warstwy S. Kształt Bacillus S. thermophilum może być spowodowany przez gen mreBCD (STH372-4), zlokalizowany w sąsiedztwie locus min . Chociaż nie ma wici, genom S. thermophilum zawiera klaster genów biosyntezy wici. Stwierdzono, że S. thermophilum wytwarza przetrwalniki w określonych warunkach. Jest mniej badań nad zarodnikopodobną strukturą S. thermophilum , ponieważ jest to rzadsza forma.
Struktura genomu
Jego genom został zsekwencjonowany i ma rozmiar 3,57 Mbp , z 3338 genami kodującymi białka. Cechy charakterystyczne S. thermophilum , takie jak wytwarzanie tryptofanazy i β-tyrozynazy, struktura powierzchni komórki oraz ujemny wynik barwienia metodą Grama wskazują, że bakteria jest Gram-ujemna. Jednak sekwencja genu 16S rRNA doprowadziła do pełnej analizy filogenetycznej S. thermophilum , stwierdzając, że w rzeczywistości był to Gram-dodatni. Wysoka zawartość G+C (68,7%) wraz z wynikami barwienia metodą Grama wskazuje, że S. thermophilum należy do gromady Actinomyces, ale genom i białka są bliżej spokrewnione z Firmicutes, gromadą Gram-dodatnią o niskiej zawartości G+C. S. thermophilum dodatkowo zaprzecza wiedzy, że geny tworzące przetrwalniki są unikalne dla Bacillus-Clostridium , pokazując geny zaangażowane w tworzenie przetrwalników. Sekwencjonowanie białek potwierdziło rolę biologiczną w 2082 z 3338 CDS. Genom S. thermophilum nie jest nawet częściowo podobny do innych genomów prokariotycznych zsekwencjonowanych w tym momencie, na co wskazuje przeszukiwanie macierzy podobieństw CDS.
Wzrost
S. thermophilum zależy od innych szczepów Bacillus w mechanizmie współkultury. Jest to znane jako komensalizm mikrobiologiczny i często występuje w kompostach. S. thermophilum jest jedną z wielu kultur, które powstają z pochodnych kompostu. W optymalnych warunkach tempo wzrostu maksymalizuje się przy 5x10^8 komórek/ml.
Metabolizm
S. thermophilum wykorzystuje do metabolizmu nieutleniającą gałąź szlaku glikolizy pentozo-fosforanowej. Pomimo tego, że nie wykorzystuje szlaku Entnera-Doudoroffa i nie ma enzymów rozkładających celulozę i amylozę, ma geny i zdolność do metabolizowania glicerolu, glukonianu, celobiozy, N-acetylogalaktozaminy, tyrozyny i tryptofanu. S. thermophilum zawiera geny oksydoreduktazy ferredoksyny, pirogronianu i 2-oksokwasu. S. thermophilum nie ma genów do biosyntezy metioniny i lizyny, ale ma enzymy wykorzystywane do biosyntezy aminokwasów.
Oddychanie
Różnorodność enzymów oddechowych posiadanych przez S. thermophilum umożliwia wzrost bakterii zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych. Na zdolność do wzrostu zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych wskazuje obecność zarówno tlenowej dehydrogenazy glicerolo-3-fosforanowej, jak i beztlenowej dehydrogenazy glicerolo-3-fosforanowej. Obecność klastra genów reduktazy azotanów Nap i reduktazy azotanów Nar sugeruje, że S. thermophilum wykorzystuje oddychanie azotanami.
Siedlisko
Ze względu na termofilny charakter S. thermophilum obszary idealne do przeżycia bakterii to obszary o podwyższonej temperaturze i bogate w składniki odżywcze. Siedliskami najbardziej odpowiednimi dla S. thermophilum byłyby przewód pokarmowy zwierząt, a także kompost. Dzieje się tak dlatego, że oba te obszary zawierają składniki niezbędne do przeżycia bakterii.
Dystrybucja i różnorodność
S. thermophilum jest bakterią szeroko rozpowszechnioną w środowisku. Można go znaleźć w wielu różnych rodzajach gleby i nawozach zawierających odchody zwierzęce, a także w jelitach zwierząt oraz w paszy podawanej zwierzętom. Aby określić rozmieszczenie S. thermophilum , przeprowadzono testy w celu sprawdzenia wzrostu bakterii i sprawdzenia, czy badany przedmiot zawiera tryptofanazę.
W badaniu przeprowadzonym na Wydziale Nauk Biologicznych Stosowanych na Uniwersytecie Nihon w Fujisawie w Japonii sklonowano losową próbkę Symbiobacterium i ustalono, że spośród 31 pobranych próbek, 16 przypadków wykazało, że próbka miała bardziej zróżnicowaną strukturę genetyczną, podczas gdy pozostałe 15 próbek miało mniej zróżnicowaną genetykę ze względu na wyniki pokazujące, że genetyka była prawie identyczna z genetyką S. thermophilum .
Dalsza lektura
- Oshima K, Ueda K, Beppu T, Nishida H (grudzień 2010). „Unikalna ewolucja Symbiobacterium thermophilum sugerowana na podstawie zawartości genów i porównań ortologicznych sekwencji białek” . Międzynarodowy Dziennik Biologii Ewolucyjnej . 2011 : 376831. doi : 10.4061/2011/376831 . PMC 3039458 . PMID 21350630 .
- Ogawa M, Kitagawa M, Tanaka H, Ueda K, Watsuji TO, Beppu T i in. (2006). „β-N-acetyloheksozoaminidaza z Symbiobacterium thermophilum; klonowanie genów, nadekspresja, oczyszczanie i charakteryzacja”. Technologia enzymatyczna i mikrobiologiczna . 38 (3–4): 457–464. doi : 10.1016/j.enzmictec.2005.07.009 .
- Nishida H, Yun CS (grudzień 2010). „Analiza zawartości filogenetycznej i guaniny-cytozyny w genach Symbiobacterium thermophilum” . Międzynarodowy Dziennik Biologii Ewolucyjnej . 2011 : 634505. doi : 10.4061/2011/634505 . PMC 3039409 . PMID 21350632 .