Hypertermofiilit

Hypertermofiilit - organismit , jotka kasvavat ja lisääntyvät erittäin korkeissa lämpötiloissa - yli 60 ° C. Optimaalinen lämpötila hypertermofiilien olemassaololle on yli 80 °C. Hypertermofiilit ovat äärimmäisiä organismeja, ja niihin kuuluu pääasiassa arkeiseen alueeseen ( lat. Archaea ) kuuluvia organismeja, vaikka jotkut bakteerit kestävät myös yli 100 °C:n lämpötiloja. Monet hypertermofiilit kestävät myös muita äärimmäisyyksiä, kuten korkeaa happamuutta tai säteilyä .  

Historia

Thomas D. Brock löysi hypertermofiilit vuonna 1969 Yellowstonen kansallispuiston kuumista lähteistä Wyomingissa Yhdysvalloissa . Sen jälkeen löydettiin yli 70 lajia. Tähän mennessä ilmeisimpiä extremofiilejä on löydetty syvänmeren hydrotermisten aukkojen ylikuumennetuista seinistä, jotka vaativat vähintään 90 °C pysyäkseen hengissä. Epätavallinen lämmönkestävä hypertermofiili, äskettäin löydetty kanta 121 [1] , pystyi jopa kaksinkertaistamaan populaation 24 tunnissa autoklaavissa 121 °C:n lämpötilassa (tästä nimi) . Tällä hetkellä Methanopyrus kandleri pystyy kestämään ennätyskorkean 122 °C:n lämpötilan , samalla kun se on kasvu- ja lisääntymiskykyinen.  

Vaikka yksikään tunnettu termofiili ei elä yli 122 °C:n lämpötiloissa, niiden olemassaolo on täysin mahdollista (kantaa 121 pidettiin 130 °C:ssa 2 tuntia, mutta se ei lisääntynyt ennen kuin se siirrettiin tuoreeseen ravintoalustaan ​​suhteellisen viileässä 103 °C:n lämpötilassa °C). Vaikuttaa kuitenkin epätodennäköiseltä, että mikrobit selviäisivät yli 150 °C:ssa, koska DNA ja muut tärkeät molekyylit tuhoutuvat tässä lämpötilassa.

Tutkimus

Hypertermofiilien varhaisissa tutkimuksissa ehdotettiin, että niiden genomille voi olla ominaista korkea GC ( guaniini - sytosiini ) koostumus, mutta viimeaikainen tutkimus on osoittanut, että "genomin GC-koostumuksen ja optimaalisen lämpötilan välillä ei ole selvää yhteyttä . organismin kasvu" [2] [3] .

Hypertermofiilien proteiinimolekyylit osoittavat ylilämpöstabiilisuutta. Tämän vuoksi ne voivat säilyttää rakenteellisen vakauden (ja siten toiminnan) korkeissa lämpötiloissa. Tällaiset proteiinit ovat homologisia alemmissa lämpötiloissa elävien organismien toiminnallisten vastineidensa kanssa, mutta ne ovat sopeutuneet suorittamaan tehtävänsä paljon korkeammissa lämpötiloissa. Useimmat matalan lämpötilan homologit hypertermostabileiden proteiinien denaturoituvat yli 60 °C:n lämpötiloissa. Tällaiset hypertermostable proteiinit ovat usein teollisesti tärkeitä, koska ne kiihdyttävät kemiallisia reaktioita korkeissa lämpötiloissa [4] .

Solurakenne

Hypertermofiilien solukalvo sisältää monia tyydyttyneitä rasvahappoja , jotka tavallisesti muodostavat C 40 -monokerroksen, joka säilyttää muotonsa korkeissa lämpötiloissa.

Jotkut hypertermofiilit

Muistiinpanot

  1. ↑ Syvyydestä peräisin oleva mikrobi vie elämän kuumimpaan tunnettuun rajaan . Haettu 14. tammikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 16. tammikuuta 2017.
  2. ↑ Korkea guaniini-sytosiinipitoisuus ei ole sopeutuminen korkeaan lämpötilaan: vertaileva analyysi prokaryoottien välillä . Haettu 23. heinäkuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 30. toukokuuta 2020.
  3. ↑ Zheng H. , Wu H. Geenikeskeinen assosiaatioanalyysi prokaryoottisten lajien guaniini-sytosiinipitoisuuden tasojen ja lämpötila-alueen olosuhteiden väliselle korrelaatiolle  //  BMC Bioinformatics : päiväkirja. - 2010. - joulukuu ( osa 11 ). -P.S7 . _ - doi : 10.1186/1471-2105-11-S11-S7 . — PMID 21172057 .
  4. ↑ "Nanoarchaeum equitansin genomin ja proteomikoostumuksen analyysi: indikaatioita hypertermofiiliselle ja loisperäiselle sopeutumiselle." . Haettu 23. heinäkuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 5. marraskuuta 2012.
  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat