Хлоробий - Chlorobium

Хлоробий
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Хлороби
Учебный класс:
Хлоробия
Заказ:
Хлоробиалес
Семья:
Chlorobiaceae
Род:
Хлоробий

Надсон 1906
Некоторые виды
Синонимы

Хлорохроматум

Хлоробий (также известен как Хлорохроматум) это род из зеленые серные бактерии. Они есть фотолитотрофный окислители из сера и, прежде всего, использовать нециклическую цепь переноса электронов для уменьшения НАД +. Фотосинтез достигается с помощью реакционного центра 1 типа с использованием бактериохлорофилл (БХл) а. Два фотосинтетических антенных комплекса способствуют поглощению света: Комплекс Фенна-Мэтьюз-Олсон («FMO», также содержащий БХл а), а хлоросомы в которых используются в основном БХл c, d, или же е. Сероводород используется как источник электронов и углекислый газ его источник углерода.[1]

Хлоробий разновидность проявляют темно-зеленый цвет; в Виноградский столбец, часто наблюдаемый зеленый слой состоит из Хлоробий. Этот род обитает в строго анаэробных условиях под поверхностью водоема, обычно анаэробный зона эвтрофное озеро.[1]

Хлоробиум агрегатум это вид, который существует в симбиотических отношениях с бесцветными нефотосинтезирующими бактериями. Этот вид выглядит как связка зеленых бактерий, прикрепленных к центральной палочковидной клетке, которая может перемещаться с помощью жгутик. Зеленые внешние бактерии используют свет для окисления сульфид в сульфат. Внутренняя ячейка, которая не может выполнять фотосинтез, восстанавливает сульфат до сульфида. Эти бактерии делятся в унисон, придавая структуре многоклеточный внешний вид, который очень необычен для бактерий.[2]

Хлоробий Считается, что виды играли важную роль в массовое вымирание события на Земле. Если океаны станут бескислородными (из-за прекращения циркуляции океана), тогда Хлоробий сможет конкурировать с другими фотосинтезирующими организмами. Они производили огромное количество метан и сероводород что вызовет глобальное потепление и кислотный дождь. Это имело бы огромные последствия для других океанических организмов, а также для наземных организмов. Доказательства изобилия Хлоробий население обеспечивается химические окаменелости найдены в отложениях, отложенных на Вымирание меловой массы.

Полный С. тепидум геном, который состоит из 2,15 мегабазы (Mb), была секвенирована и опубликована в 2002 году.[3] Он синтезирует хлорофилл а и бактериохлорофиллы (БХлс) а и c, из которых модельный организм был использован для выяснения биосинтеза BChl c.[4] Некоторые из ее каротиноид метаболические пути (в том числе роман ликопин циклаза ) имеют аналогичные аналоги в цианобактерии.[5][6]

Молекулярные сигнатуры для Хлороби

Сравнительный геномный анализ позволил выявить 2 сохраненные индели подписи которые уникально встречаются у представителей филума Хлороби и, таким образом, характерны для данного типа. Первый индекс представляет собой вставку из 28 аминокислот в ДНК-полимераза III а второй - вставка от 12 до 14 аминокислот в аланил-тРНК синтетаза. Эти индели не встречаются ни у каких других бактерий и, таким образом, служат молекулярными маркерами для этого типа. Помимо консервативных инделей сигнатур, 51 белок, который уникально обнаружен у представителей этого типа Хлороби. Было идентифицировано 65 других белков, которые являются уникальными для Хлороби phylum, однако эти белки отсутствуют в нескольких Хлороби виды и не распространены по филюму с какой-либо четкой структурой. Это означает, что могла произойти значительная потеря гена, или присутствие этих белков могло быть результатом горизонтальный перенос генов. Из этих 65 белков 8 обнаружены только в Хлоробий лютеол и Chlorobium phaeovibrioides. Эти два вида образуют прочно поддерживаемую кладу в филогенетических деревьях, и тесная связь между этими видами дополнительно поддерживается уникальным совместным использованием этих 8 белков.[7]

Родство Хлороби к Bacteroidetes и Фибробактерии тип

Виды из Bacteroidetes и Хлороби филогенетические деревья ветвятся очень близко друг к другу, что указывает на близкое родство. Путем использования сравнительного геномного анализа были идентифицированы 3 белка, которые являются уникальными практически для всех членов группы. Bacteroidetes и Хлороби тип.[7] Совместное использование этих 3 белков является значительным, потому что, кроме этих 3 белков, ни один из белков Bacteroidetes или же Хлороби phyla являются общими для любых других групп бактерий. Также было обнаружено несколько сохраненных инделей подписи, которые являются уникальными для всех членов группы. Bacteroidetes и Хлороби тип. Наличие этих молекулярных сигнатур подтверждает тесную взаимосвязь Bacteroidetes и Хлороби тип.[7][8] Кроме того, тип Фибробактерии указывается, что он конкретно связан с этими двумя типами. Клада, состоящая из этих трех типов, убедительно подтверждается филогенетическим анализом, основанным на ряде различных белков.[8] Эти типы также разветвляются в том же положении на основе консервативных инделей сигнатур в ряде важных белков.[9] И наконец, что наиболее важно, две консервативные индели сигнатуры (в белке RpoC и в серин гидроксиметилтрансфераза ) и один сигнатурный белок PG00081 были идентифицированы, которые являются уникальными для всех видов из этих трех типов. Все эти результаты предоставляют убедительные доказательства того, что виды из этих трех типов имели общего предка, за исключением всех других бактерий, и было предложено, чтобы все они были признаны частью единого супертипа «FCB».[7][8]

Рекомендации

  1. ^ а б Прескотт, Харли, Кляйн. (2005). Микробиология С. 195, 493, 597, 618-619, 339.
  2. ^ Постгейт, Джон: «Внешние пределы жизни», стр. 132–134. Издательство Кембриджского университета, 1994
  3. ^ J.A. Эйзен; Nelson, KE; Паулсен, ИТ; Гейдельберг, JF; Ву, М; Додсон, Р.Дж.; Deboy, R; Гвинн, ML; и другие. (2002). "Полная последовательность генома Хлоробиум тепидум TLS, фотосинтетическая, анаэробная, серно-зеленая бактерия ». Proc. Natl. Акад. Sci. Соединенные Штаты Америки. 99 (14): 9509–9514. Дои:10.1073 / pnas.132181499. ЧВК  123171. PMID  12093901.
  4. ^ Н.-У Фригаард; и другие. (2006). Б. Гримм; и другие. (ред.). Хлорофиллы и бактериохлорофиллы: биохимия, биофизика, функции и применение. 25. Springer. 201–221.
  5. ^ Н.-У. Фригаард; и другие. (2004). «Генетические манипуляции с биосинтезом каротиноидов в зеленой серной бактерии. Хлоробиум тепидум". Proc. Natl. Акад. Sci. Соединенные Штаты Америки. 186: 5210–5220. Дои:10.1128 / jb.186.16.5210-5220.2004. ЧВК  490927. PMID  15292122.
  6. ^ J.A. Мареска; и другие. (2005). А. ван дер Эст; Д. Брюс (ред.). Фотосинтез: фундаментальные аспекты глобальных перспектив. Аллен Пресс. С. 884–886.
  7. ^ а б c d Гупта Р. С., Лоренцини Э. (2007). «Филогения и молекулярные сигнатуры (консервативные белки и инделки), специфичные для видов Bacteroidetes и Chlorobi». BMC Эволюционная биология. 7: 71. Дои:10.1186/1471-2148-7-71. ЧВК  1887533. PMID  17488508.
  8. ^ а б c Гупта Р. С. (2004). «Характеристики филогении и сигнатурных последовательностей Fibrobacteres, Chlorobi и Bacteroidetes». Критические обзоры в микробиологии. 30: 123–140. Дои:10.1080/10408410490435133. PMID  15239383.
  9. ^ Гриффитс Э., Гупта Р.С. (2001). «Использование сигнатурных последовательностей в различных белках для определения относительного порядка ветвления бактериальных подразделений: свидетельство того, что Fibrobacter разошлись в одно и то же время с Chlamydia и подразделением Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides». Микробиология. 147: 2611–22. Дои:10.1099/00221287-147-9-2611. PMID  11535801.

внешняя ссылка