Cupriavidus metallidurans | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Pyyhkäisyelektronimikroskoopin valokuva kultahippusta , jossa näkyy mikrokimpaleen bakteriomuoto (geometrisesti samanlainen kuin bakteerien ääriviivat) | ||||||||
tieteellinen luokittelu | ||||||||
Verkkotunnus:bakteeritTyyppi:ProteobakteeritLuokka:Beta ProteobakteeritTilaus:BurkholderialesPerhe:BurkholderiaceaeSuku:CupriavidusNäytä:Cupriavidus metallidurans | ||||||||
Kansainvälinen tieteellinen nimi | ||||||||
Cupriavidus metallidurans (Goris et al. 2001) Vandamme ja Coenye 2004 | ||||||||
Synonyymit | ||||||||
|
Cupriavidus metallidurans (lat.) on ei -itiöjä muodostava gramnegatiivinen bakteeri , joka on kehittynyt sopeutumaan ympäristön suuriin raskasmetalli-ionipitoisuuksiin - pitoisuuksiin , jotka ovat ilmeisesti tappavia useimmille muille mikro -organismeille tai ainakin häiritsevät merkittävästi niiden toimintaa. lisääntyminen ja elintoiminto [2] [3] . Tämän vuoksi tämä bakteeri on erittäin kätevä kohde laboratoriotutkimukseen raskasmetalli-ionien myrkytyksen aiheuttamista häiriöistäelävän solun sisällä tapahtuvien biokemiallisten prosessien
Aiemmin tätä bakteeria kutsuttiin nimellä Ralstonia metallidurans [4] . Jo aikaisemmin se tunnettiin nimillä Ralstonia eutropha ja Alcaligenes eutrophus [5] .
Tämän bakteerin CH34-kanta on tällä hetkellä parhaiten tutkittu [5] .
Tällä bakteerilla, vaikka se ei ole patogeeninen kasveille, ihmisille tai eläimille, on korkea geneettinen suhde ( genomin sekvenssien homologia ) tärkeän kasvipatogeenisen bakteerin Ralstonia solanacearum [6] kanssa .
Tämän bakteerin vastustuskyky suurille raskasmetallipitoisuuksille ulkoisessa ympäristössä saadaan aikaan useilla biokemiallisilla sopeutumismekanismeilla. Geenit, jotka koodaavat kaikkia näitä biokemiallisia adaptaatioita ja lopulta määrittävät C. metalliduransin resistenssin suuria raskasmetallipitoisuuksia vastaan, ovat keskittyneet bakteerikromosomien kahteen luonnolliseen megaplasmidiin pMOL28 ja pMOL30 . Potentiaalisesti tämä mahdollistaa plasmidin siirtymisen muihin bakteerilajeihin, joilla on kaikki raskasmetalliresistenssimekanismit horisontaalisten plasmidigeeninsiirtomekanismien kautta [2] [3] [7] .
Tällä hetkellä tämän bakteerin genomi on jo täysin sekvensoitu. Joint Institute for Genetics -instituutin tutkijat voivat saada alustavia, selittämättömiä sekvensointitietoja sen genomista [3] .
Tämä bakteeri on aerobinen litoautotrofi , jolla on fakultatiivinen kyky elää ja kehittyä ympäristössä, joka sisältää vain epäorgaanisia mineraalisuoloja sekä veteen liuenneita kaasumaisia H 2 , O 2 ja CO 2 , orgaanisen hiilen lähteiden puuttuessa . Näissä ankarissa, rajoittavissa olosuhteissa energiaosajärjestelmä, joka tarjoaa bakteerisolulle sen elintoimintojen ja orgaanisten yhdisteiden biosynteesin tarvitseman energian, yksinkertaistuu. Tällaisissa olosuhteissa se sisältää vain hydrogenaasia, elektronien kuljetuksen hengitysketjun entsyymejä ja adenosiinitrifosfataasia . Siten tämän bakteerin energia-alajärjestelmä näissä ankarasti rajoittavissa olosuhteissa on hyvin yksinkertainen ja selvästi erotettu anabolisista alajärjestelmistä, joiden toiminta alkaa Calvinin syklillä hiilidioksidin (CO 2 ) kiinnittämistä varten. Tämä helpottaa tutkijoiden kykyä tutkia tämän bakteerin energiaosajärjestelmää [8] .
Tämä bakteeri ei ole patogeeninen , eli se ei ole vaarallinen ihmisille, eläimille tai kasveille. Tämän ansiosta voit kätevästi ja turvallisesti tutkia sitä laboratoriossa, keinotekoisissa ravintoaineissa lähellä sen luonnollista elinympäristöä, ilman vaarallisten patogeenisten bakteerien kanssa työskentelyssä vaadittavia lisäturvatoimenpiteitä [3] .
Tällä bakteerilla on suuri ekologinen merkitys, koska sekä se että sen geneettisesti sukua olevat tai biogeosenoottisesti läheiset bakteerilajit hallitsevat mesofiilisissä ympäristöissä, jotka ovat raskaasti raskasmetallien saastuttamia [5] [9] .
Tällä bakteerilla on suuri teollinen merkitys. Sitä käytetään teollisuusjätettä sisältävästä jätevedestä sekä saastuneesta maaperästä ja vesistä raskasmetallikontaminaation bioremediaatioon (biologiseen poistoon) ja näiden epäpuhtauksien havaitsemiseen [3] . Lisäksi sitä käytetään teollisuudessa erilaisten orgaanisten ksenobioottien tuhoamiseen tai neutralointiin . Tämän bakteerin teollisessa käytössä orgaanisten ksenobioottien neutralointiin on tärkeää, että se säilyttää kykynsä biotransformoida ksenobiootteja jopa silloin, kun läsnä on suuria pitoisuuksia raskasmetalleja, jotka estävät useimpien muiden bakteerien aineenvaihduntaa , mukaan lukien niiden kyky metaboloitua ja neutraloi ksenobiootit [10] .
Tällä bakteerilla on yhdessä Delftia acidovorans -bakteerin kanssa erittäin tärkeä rooli kullan biogeokemiassa ja erityisesti kultakerrostumien ja kultahippujen muodostumisessa. Se pystyy saostamaan metallikultaa kultatrikloridiliuoksesta , joka on useimmille muille mikro-organismeille erittäin myrkyllinen yhdiste [11] [12] [13] .