Thermococcus celer
 | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rendszertani besorolás | ||||||||||||||
| ||||||||||||||
| Tudományos név | ||||||||||||||
| Thermococcus celer | ||||||||||||||
| Hivatkozások | ||||||||||||||
 A Wikifajok tartalmaz Thermococcus celer témájú rendszertani információt. |
A Thermococcus celer a Thermococcaceae családba tartozó Gram-negatív, gömb alakú Archaea faj. Az archeák – ősbaktériumok – egysejtű, sejtmag nélküli prokarióta szervezetek.[1] A felfedezése fontos szerepet játszott az élet fája gyökereinek újrarajzolásában, amikor felfedezték, hogy közelebbi rokonságban van a metanogén Archaeákkal, mint a többi hasonló fenotípusú termofil fajokkal. Számos típustörzsét azonosították: Vu13, ATCC 35543, és DSM 2476.[2] 1983-ban fedezte fel Dr. Wolfram Zillig. Olaszországban, Vulcano-szigeten egy kénben gazdag, sekély vulkáni kráterben izolálták.
Taxonómia
[szerkesztés]Szekvenálták a 16s rRNS-ét és elemzésekkel meghatározták a helyét az élet fáján. Felfedezték hogy sokkal szorosabb kapcsolatban áll metanogén archeákkal mint a termofil archeákkal. Ez a felfedezés az archeák fája gyökereinek újrarajzolásához vezetett, aztán a T. celert a metanogénekkel egy szoros rokonsági kapcsolaton alapuló kládba helyezték. Ez az elhelyezés további támogatást kapott a fajok rRNS génjeinek analízise után. A Thermococcusban és a metanogén archeákban van egy tRNS gén ami a 16S rRNS-gén és a 23S rRNS gén között helyezkedik el. A gén nem található meg más termofil archaea fajokban.
Kapcsolatban áll a Pyrococcus woeseivel mindkettő a Thermococcales rendbe tartozik.[3] Mindegyik obligát anaerob és kénredukáló. Szoros kapcsolatban áll a Thermococcus litoralisal, ugyanabba a nembe tartoznak, de a T. celer sokkal nagyobb mértékben kénfüggő mint a T. littorals.
Termofil archeaként osztályozzák. A felfedezése óta az archaebacterium kifejezést az Archaea váltotta fel hogy tükrözze a legfrissebb filogenetikai kapcsolatokat a felfedezett szervezetek között.[4]
Neve
[szerkesztés]A Thermococcus két görög szóból áll: a therme jelentése hőség, a kokkos pedig mag. A celer jelentése gyors, utalva a növekedési rátájára.
Leírása
[szerkesztés]Gram-negatív, gömb alakú organizmus, körülbelül 1 μm átmérőjű.[5] Elektronmikroszkóp használatával megfigyelték hogy a sejt egyik pólusán elhelyezkedő ostoraival mozog.
A plazmamembránja nagy mennyiségű glicerin-diéter-lipidekkel rendelkezik a viszonylag kis mennyiségű diglicerin-tetraéter-lipidekhez képest.[6] A glicerin-diéter-lipideknek a fitán (C20) a szénhidrogén komponense, a diglicerin-tetraéter-lipidek pedig a bifitanil (C40). A sejtfal vagy S-réteg szerepe a lízis elleni védelem. Az S-réteg glikoprotein alegységének kétdimenziós parakristályos hexagonális szerkezete van. Belső sejtmembránja és sejtfala nem tartalmaz muraminsavat, jelezve hogy rezisztens a penicillinre és a vankomicinre.
Obligát anaerob, organotróf anyagcseréje van. Az anyagcseréje során a peptideket (azaz az élesztőkivonatot, a peptont, vagy a triptont) és a fehérjéket (azaz a kazeint) használja szénforrásként, amiket szén-dioxiddá oxidál kén légzésen keresztül. Nem képes a szénhidrátokat szénforrásként használni, és kénfüggő szervezet mivel az optimális növekedése a kén hidrogén-szulfiddá redukálódástól függ. Bár kevésbé hatékonyan de az erjedést is képes hasznosítani. Ellentétben a legtöbb prokariótával képes lélegezni a EMBDEN-Meyerhof útvonalon keresztül (glikolízis), bár egy alternatív útvonalat használ.[7]
Ökológia
[szerkesztés]Hipertermofil karakterisztikájú faj, extrém forró hőmérsékleten virágzik. Pontosabban csak egy kénben gazdag, sekély vulkáni kráterben találták meg Vulcano-szigeten, Olaszországban. A hőmérséklet ezen az élőhelyén elérheti a 90 °C is. A maximális hőmérséklet, amelyen tud nőni 93 °C, az optimális érték a növekedéséhez pedig 88 °C. A legjobban 5,8 pH-n nő, ami arra utal, hogy enyhén acidofil. Az optimális növekedése függ 40 g/l NaCl-koncentráció jelenlététől is, ami további jele a magas szintű alkalmazkodásának a termális tengeri környezethez.
Genom szerkezete
[szerkesztés]Genomja 1890 + 27 kilobázis hosszú, kör alakú. A guanin és a citozin bázisok aránya körülbelül 56,6%. Az egyik leglassabban fejlődő archaea faj, ezért a genomját lehetne használni modellszervezetként a korai genom jellemzőinek vizsgálatához.
Alkalmazása
[szerkesztés]Az Archaea domén jelenleg három nagy csoportba van osztva, az extrém termofilekre, az extrém halofilekre, és az extrém termofilekre, amelyek képesek ként redukálni (metanogének). Nem gondolják hogy ez a három csoport önállóan keletkezett volna, hanem hogy az egyik a másikból fejlődött ki.
Felfedezték hogy szorosabb filogenetikai kapcsolata van a metanogén arcehákkal, mint az analóg fenotípusú extrém termofil archeákkal. A felfedezés a 16S rRNS szekvencia analízisével történt, eredményeként újrarajzolták a filogenetikai fa gyökereit. Ez a felfedezés azt sugallja, hogy az extrém termofilekek lehetnek a legkorábbi archaea ősök, ha figyelembe vesszük hogy a minták lassú evolúcióját.
Források
[szerkesztés]- ↑ Achenbach-Richter, L., R. Gupta, W. Zillig, C. R. Woese. 1988. Rooting the Archaebacterial Tree: The Pivitol Role of Thermococcus celer in Archaebacterial Evolution. Syst. Appl. Microbial. 10:231-240. Print.
- ↑ Noll, K M. 1989. “Chromosome Map of the Thermophilic Archaebacterium Thermococcus celer.” Journal of Bacteriology 171.12: 6720–6725. Print.
- ↑ Blamey, J., M. Chiong, C. Lopez, and E. Smith. 1999. Optimization of the growth conditions of the extremely thermophilic microorganisms Thermococcus celer and Pyrococcus woesei. Journal of Microbiological methods. Vol: 38:1-2:169-175. Print.
- ↑ Pace, N. R. 2006. Time for a change. Nature. 441: 7091: 289. Print.
- ↑ Zillig, W., K. O. Stetter, W. Schafer, D. Janekovic, S. Wunderl, I. Holz, and P. Palm. "Thermoproteales: Novel Order of Archaebacteria." Zentralblatt Fur Bakteriologie Mikrobiologie Und Hygiene 2 (1981): 205-27. Print.
- ↑ Boone, David R., and Richard W. Castenholz. Bergey's Manual® of Systematic Bacteriology Volume One The Archaea and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria. Second ed. New York, NY: Springer New York, 2001. 341-344. Print.
- ↑ Gadd, Geoffrey M. "EMP Pathway." Bacterial Physiology and Metabolism. By Byung H. Kim. New York: Cambridge, 2008. 65-67. Print.
További információk
[szerkesztés]- (2005. november 24.) „Effects of Charge-to-Alanine Substitutions on the Stability of Ribosomal Protein L30e from Thermococcus celer”. Biochemistry 44 (51), 16817–16825. o. DOI:10.1021/bi0519654. PMID 16363795.
- (2011. november 24.) „Cloning, expression, and PCR application of DNA polymerase from the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus celer”. Biochemistry Letters 33 (2), 339–346. o. DOI:10.1007/s10529-010-0434-2.
- (2013. augusztus 14.) „Protein Adaptations in Archaeal Extremophiles”. Archaea 2013, 14. o. DOI:10.1155/2013/373275.
- (2003. március 18.) „Crystal structure of ribosomal protein L30e from the extreme thermophile Thermococcus celer: Thermal stability and RNA binding”. Biochemistry 42 (10), 2857–2365. o. DOI:10.1021/bi027131s.
