Synechococcus elongatus
|
|
| Synechococcus elongatus | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Domena: | Bakteria |
| Gromada: | Cyjanobakteria |
| Klasa: | sinice |
| Zamówienie: | Synechococcales |
| Rodzina: | Synechococcaceae |
| Rodzaj: | Synechococcus |
| Gatunek: |
S. wydłużony
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Synechococcus elongatus ( Nageli ) Nageli
|
|
Synechococcus elongatus to jednokomórkowa cyjanobakteria , która ma szybki autotroficzny wzrost porównywalny z drożdżami . Jego zdolność do szybkiego wzrostu przy użyciu światła słonecznego ma implikacje dla zastosowań biotechnologicznych, zwłaszcza w przypadku wprowadzania modyfikacji genetycznych .
Występowanie
W ostatniej dekadzie wyprodukowano kilka szczepów Synechococcus elongatus w warunkach laboratoryjnych, co ostatecznie doprowadziło do wytworzenia Synechococcus elongatus UTEX 2973. S. elongatus UTEX 2973 jest zmutowaną hybrydą UTEX 625.
W 1955 roku William A. Kratz i Jack Myers opisali szybko rosnący szczep cyjanobakterii, Anacystis nidulans , który został zdeponowany w kolekcji kultur glonów Uniwersytetu w Teksasie jako Synechococcus leopoliensis UTEX 625. rosnąć w wysokich temperaturach, w przeciwieństwie do pierwotnego szczepu. W 2015 roku Jingjie Yu i współpracownicy byli w stanie wyizolować zmutowany szczep z mieszanej kultury Synechococcus UTEX 625. Zmutowany szczep został zdeponowany w kolekcji hodowli alg UTEX i otrzymał nowy numer, UTEX 2979.
Struktura
Synechococcus elongatus ma kształt pręcika, a jego komórki zwykle mają długość większą niż 2 µm. Zwykle zawiera 2–3 błony tylakoidów tworzące równomiernie rozmieszczone koncentryczne pierścienie, a jego karboksysomy i ciała polifosforanowe znajdują się w centralnym regionie cytoplazmatycznym (zdjęcie 1).
Genetyka
Sekwencja genomu Synechococcus UTEX 2973 była podobna do cyjanobakterii Synechococcus PCC 7942. Mimo że została wyizolowana z S. elongatus 625, jest najbliżej spokrewniona z S. elongatus PCC 7942 z 99,8% podobieństwem. S. elongatus UTEX 2973 zawiera SNP genu kodującego podjednostkę α syntazy ATP F 1 , porównywalny z odpowiadającym mu genem w Synechococcus PCC 7942. Ten specyficzny SNP powoduje podstawienie aminokwasu w pozycji 252 białka.
Metabolizm
Synechococcus elongatus UTEX 2973 jest fotoautotroficzny i ma jeden z najkrótszych czasów podwojenia odnotowanych dla cyjanobakterii, wynoszący 1,5 godziny w podłożu BG11 w temperaturze 42°C w ciągłym świetle białym o natężeniu 1500 μmoli fotonów·m-2·s-1 z 5% CO2 . Chociaż jest zwykle utrzymywany na podłożu BG11, może być również kriokonserwowany przy użyciu 1% (obj./obj.) dimetylosulfotlenku (DMSO) jako środka krioochronnego.
Znaczenie
Ungerer i współpracownicy, 2018, wykorzystali CRISPR/Cpf1 do przeprowadzenia analizy mutacji S. elongatus UTEX 2973 poprzez identyfikację trzech genów z SNP związanych z szybkim wzrostem, atpA , ppnK i rpaA . Zastąpili allele typu dzikiego w Synechococcus 7942 allelami związanymi z szybkim wzrostem z S. elongatus UTEX 2973. Spowodowało to, że Synechococcus 7942 skrócił czas podwojenia z 6,8 do 2,3 godziny