Macromonas bipunctata - Википедия - Macromonas bipunctata

Macromonas bipunctata
[3]
Лунное молоко в пещере Бергмильчкаммер
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Тип:
Протеобактерии
Учебный класс:
Бетапротеобактерии
Заказ:
Энтеробактерии
Семья:
Comamonadaceae
Род:
Макромоны
Разновидность:
М. bipunctata
Биномиальное имя
Macromonas bipunctata

Макромоны двупункт это Грамотрицательный, бесцветный, и гетеротрофный серная бактерия из род Макромоны.[1] Обычно встречается в резервуарах для аэрации сточных вод и пещерах, где лунное молоко сформировалась.[1][2] В 1920-х годах исследователь Гиклхорн впервые открыл этот организм под названием Псевдомонады двупункт.[2] После дальнейшего изучения и культивирования Утермёлем и Коппе в 1923 году он был позже переименован в Макромоны двупункт.[2] Считается, что этот организм непатогенный разновидность. Фактически, производимое лунное молоко упоминалось как средство от инфекций в средние века.[3][4]

Фон

История

В средние века, "лунное молоко "использовался как лекарство.[5][6] Люди часто использовали его для лечения инфекций и ускорения процесса заживления.[5][6] Moonmilk - это больше, чем просто Макромоны двупункт.[5][6] Он также содержит популяции цианобактерии, грибы, зеленые водоросли, и актиномицеты, которые являются основными производителями антибиотики.[5][6] Это могло объяснить, почему он был эффективным в качестве потенциального средства для лечения.

Этимология

М. bipunctata был впервые выделен Гиклхорном в иле большого бассейна Грац в ботаническом саду в 1924 году.[1][2][4][7] Гиклхорн относился к этому виду как к бесцветному серные бактерии и назвал это Псевдомонады двупункт.[4][7] Греческий корень «монада / монас» обычно использовался в микробиологии для обозначения одноклеточный или единичный организм (ы) / бактерия в 1920-е гг. Более того, двупункт можно разделить на латинские корни «bi», что означает два, и «punctata», что означает «пятнистый», как видно в культивированном M. двупункт.

Спустя годы Дубинина, Грабович и Ла Ривьер выделили этот вид из осадков в резервуарах аэрации сточных вод, названных белым матом. После дополнительных исследований этого организма он был переименован. Макромоны двупункт.[1] «Макро» - это греческий термин, обозначающий крупные, поскольку сама клетка в среднем больше, чем большинство бактерий. Кроме того, этот вид также можно найти во многих пещерах, где лунное молоко настоящее.[1][5][6]

Микробиология

Макромоны двупункт это Грамотрицательный, аэробный, неправильной / грушевидной формы, гетеротрофный серная бактерия.[1][2] M. bipunctata имеет очень большую площадь клеток - 9 мкм x 20 мкм.[1][2] Его моторика состоит из жгутики 20-40 мкм длиной, который перемещается с помощью структурного пучка полярных жгутиков, расположенных на одном конце его тела.

Филогения и таксономия

Ближайший к Макромоны двупункт в классе Бетапротеобактерии находятся Маликия граноза и Маликия спиноза на основе 16S рРНК ген, как показано во многих предыдущих исследованиях. Маликия гнезда в семье Comamonadaceae в типе Протеобактерии а также аэробный.[2][3] Маликия граноза на 96,5% похож на М. bipunctata, в то время как Hydrogenophaga flava имеет 95,61% сходства в гене 16S рРНК.[8]

Культивирование

Большинство процедур культивирования моделируют статью Дубининой и Грабовича 1984 г. М. bipunctata: он включает ацетат натрия (1 г / л), хлорид кальция (0,1 г / л), гидролизат казеина (0,1 г / л), дрожжевой экстракт (0,1 г / л) и агар (1 г / л), а также витамин. добавка, микроэлементы и FeS как источник сульфидов.[3] М. bipunctata был выращен на агар пластину 2–3 дня при 28 ° C (мезофил оптимально для выращивания установите на уровне около 28 градусов) перед несколькими видами Макромоны двупункт появившийся.[1][2] Оптимальный pH уровень выращивания составляет около 7,2–7,4, что классифицирует этот вид как нейтрофил.[1][2] Образующиеся колонии образуют белую пленку на поверхности чашки вместе с плоскими мелкозернистыми колониями диаметром 1–4 мм.[3] М. bipunctata имеет площадь ячейки 9 мкм х 20 мкм.[1][2] Этот вид также грушевидный, грамотрицательный и каталазоположительный.[1][3]

Геномика

Многие исследования с использованием М. bipunctata по-прежнему в значительной степени полагаются на его морфологические характеристики.[4] Однако его часто использовали для филогенетического сравнения, поэтому его 16s рРНК каталогизирована: это 1461 п.н.[9] То же исследование показывает, что геном содержит 67,6% GC.[9]

Метаболизм

Макромоны двупункт был культивирован во многих исследованиях, которые показывают ЧАС2О2 формируется в разных биохимические реакции: не только в процессе дыхание с участием ферменты из электронная транспортная цепь, но и в процессе утилизации внутриклеточных оксалат включения в цитоплазма.[2][3][4] Окисление из оксалат включения оксалат оксидаза приводит к H2О2 накопление.[2][3][9][10] Кроме того, в конечном итоге превращаясь в токсичный метаболит, он будет разлагаться при химическом взаимодействии с восстановленными соединениями серы, присутствие которых характерно для среды обитания этих бактерий.[2][3][9][10] При выращивании на среде, содержащей органические кислоты из Цикл TCA, одноклеточная серная бактерия М. двупункт способен синтезировать и хранить оксалаты кальция внутри клетки.[2][3][9][10] Этот процесс возможен благодаря высокой активности оксалоацетатгидролазы в М. двупункт.[3][10]

В оксалат метаболизм в разных культурах наблюдался с помощью трех разных ферментов.[2][3][9][10] Один из них приводит к образованию глиоксилат, которые затем могут вступать в биосинтетические реакции.[1][2][7] Второй способ предполагает окисление оксалат в CO2 через форматировать, что может иметь значение для энергетического обмена.[1][2] Третий способ - окисление оксалат к оксалатоксидаза.[2][3][7]

Более того, М. двупункт было обнаружено, что восстановленные соединения серы, такие как ЧАС2S не использовались штаммами как доноры электронов скорее их окисление было связано с взаимодействием с H2О2.[1] Это был основной продукт O2 снижение в дыхании.[1][2] Предполагается, что Macromonas bipunctata, по крайней мере частично, отвечает за метаболизм органические кислоты и отложение кальция в виде кристаллов кальцита.[2][9] Эта бактерия недавно классифицирована как бесцветная серная бактерия, которая обладает способностью частично окислять неорганические соединения серы.[2][9]

Экология

М. bipunctata живет в нескольких разных средах. Помимо совместного проживания в формациях лунного молока в определенных пещерах, сначала он был изолирован от белого мата, образовавшегося в сточной воде.[1][5] Этот микроорганизм также считается свободноживущим микробом, адаптированным к высокощелочной пресной воде с высоким содержанием кальция.[8][11]

Биогеохимическое значение

Macromonas bipunctata имеет косвенную связь с открытием нескольких антибиотиков в формациях лунного молока, но его наибольшее значение имеет химический цикл минералов, таких как сера и кальций, в мезофильных средах.[3] Этот микроб играет важную целостную роль в циклическая сера через окружающую среду.[12] Эти бактерии обладают способностью осаждать мелкие кристаллы кальцит как побочный продукт активности через включения кальцита внутри клетки микроорганизма.[3][13] Он также помогает создавать кристаллы магнезии, и их комбинация обеспечивает большую часть образования лунного молока, которое обеспечивает мезофильную среду для нескольких типов архей и бактерий, обитающих в этих образованиях.[3][13]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п Дубининия, Галина А., Фред А. Рейни и Дж. Дж. Куэнен (1924). Род VII. Макромоны Утермол и Коппе в Коппе 1924. Руководство Берджи по систематической бактериологии. 2. С. 721–724. ISBN  978-0-387-24145-6.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты Епринцев А. Т., Фалалеева М. И., Климова М. А., Парфенова Н. В. (2006). «Выделение и свойства малатдегидрогеназы из мезо- и термофильных бактерий». Прикладная биохимия и микробиология. 42 (3): 241–245. Дои:10.1134 / S0003683806030033.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о La Rivière, J.W.M .; Шмидт, К. (2006). «Морфологически заметные сероокисляющие эубактерии». В Дворкин, М .; Falkow, S .; Розенберг, Э .; Schleifer, K. H .; Stackebrandt, E. (ред.). Прокариоты. 7 (3-е изд.). Springer. С. 941–954. Дои:10.1007/0-387-30747-8_40. ISBN  0-387-30747-8.
  4. ^ а б c d е Робертсон, Л. А., Муйзер, Г. Куэнен, Дж. Г. (2006). Бесцветные серные бактерии. Прокариоты. 2. С. 985–999. Дои:10.1007/978-3-642-30141-4_78. ISBN  978-3-642-30140-7.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  5. ^ а б c d е ж Райчулер С., Линс П., Вагнер А.О., Илмер П. (2014). «Выращивание неэкстремофильных таумов и эвриархеот, рожденных из лунного молока в смешанной культуре». Анаэроб. 29: 73–79. Дои:10.1016 / j.anaerobe.2013.10.002. PMID  24513652.
  6. ^ а б c d е Райнбахер, В. Р. (1994). "Это гном, это айсберг, это мон, это мон" (PDF). Национальное спелеологическое общество. 56: 1–13.
  7. ^ а б c d Грабович М.Ю., Г.А. Грабович. Дубинина, В.В. Чурикова и А.Е.Глушков (1993). «Особенности углеродного обмена у бесцветных серных бактерий» Macromonas bipunctata."". Микробиология. 62: 421–428.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  8. ^ а б Сузуки, Шино; Kuenen, J. Gijs; Шиппер, Кира; ван дер Вельде, Сюзанна; Исии, Шунъити; Ву, Анджела; Сорокин, Дмитрий Юрьевич .; Тенни, Аарон; Мэн, Сянь Инь (21 мая 2014 г.). «Физиологические и геномные особенности сильно алкалифильных бетапротеобактерий, использующих водород, из континентальной серпентинизации». Nature Communications. 5: 3900. Дои:10.1038 / ncomms4900. ЧВК  4050266. PMID  24845058.
  9. ^ а б c d е ж грамм час Весна, Стефан, Михаэль Вагнер, Питер Шуман и Питер Кампфер (2005). ""Malikia Granosa "Gen. Nov., sp. Nov.", Новая бактерия, накапливающая полигидроксиалканоат и полифосфат, выделенная из активного ила, и реклассификация "Pseudomonas spinosa" как "Malikia spiniosa" comb. Nov ". Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии. 55 (Pt 2): 621–629. Дои:10.1099 / ijs.0.63356-0. PMID  15774634.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  10. ^ а б c d е Мацуяма, Мичиро (1991). «Обогащение Macromonas Sp., Плотно заселяющее верхнюю границу слоя H2S озера Кайике». Jpn. Дж. Лимнол. 52 (3): 215–222. Дои:10.3739 / rikusui.52.215.
  11. ^ Каравайко, Г. И .; Дубинина, Г. А .; Кондратьева, Т. Ф. (01.10.2006). «Литотрофные микроорганизмы окислительных циклов серы и железа». Микробиология. 75 (5): 512–545. Дои:10.1134 / S002626170605002X. ISSN  0026-2617.
  12. ^ Хинк, Сюзанна (2008). «Эко-физиологические, хемотаксические и таксономические характеристики гиперсоленого Beggiatoa, происходящего из микробных матов». Дисс. Universität Bremen. CiteSeerX  10.1.1.427.6901.
  13. ^ а б Родригес-Мартинес, Марта (01.01.2011). «Грязевые курганы». В Райтнере Иоахим; Тиль, Фолькер (ред.). Энциклопедия геобиологии. Энциклопедия серии наук о Земле. Springer Нидерланды. С. 667–675. Дои:10.1007/978-1-4020-9212-1_153. ISBN  978-1-4020-9211-4.

внешняя ссылка