Candidatus Desulforudis audaxviator
| Candidatus Desulforudis audaxviator | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Candidatus Desulforudis audaxviator ( SEM ) | ||||||
| tieteellinen luokittelu | ||||||
| Verkkotunnus:bakteeritTyyppi:FirmicutesLuokka:ClostridiaTilaus:ClostridialesPerhe:PeptococcaceaeSuku:Candidatus Desulforudis Chivian et ai. 2008Näytä:Candidatus Desulforudis audaxviator | ||||||
| Kansainvälinen tieteellinen nimi | ||||||
| Candidatus Desulforudis audaxviator Chivian et ai. 2008 | ||||||
| ||||||
Candidatus Desulforudis audaxviator (lat.)on ainutlaatuinenanaerobistenbakteerienelää 1,5–3 km:n syvyydessä maanpinnan alapuolellapohjavedessäja pystyy olemaan erillään muista elävistä organismeista.
Kuvaus
Desulforudis audaxviator löydettiin vuonna 2002 vesinäytteistä Mponengin kultakaivoksesta Etelä -Afrikasta lähellä Johannesburgia 2,8 kilometrin syvyydestä [1] . Desulforudis audaxviator on noin 4 µm pitkä. Tämä laji ei tarvitse auringonvaloa ja saa energiaa pelkistysreaktiossa, jossa on mukana sulfaattia (SO 4 2- ) ja vedestä muodostuvaa vetyä kivien sisältämien uraanin , toriumin ja kaliumin radioaktiivisten isotooppien hajoamisen seurauksena syntyvän säteilyn seurauksena [2] . Desulforudis audaxviator ei pysty hyödyntämään happea tai edes puolustautumaan sen myrkyllisiltä vaikutuksilta.
Bakteeri on eristetty maan pinnalta useiden miljoonien vuosien ajan, ja se on sopeutunut selviytymään ääriolosuhteissa - yli 60 °C:n lämpötiloissa ja pH 9,3 :ssa [3] . Siten Desulforudis audaxviator on sekä termofiilinen että alkalofiilinen .
Desulforudis audaxviator on tällä hetkellä ainoa laji, joka on omavarainen ekosysteemi , joka pystyy lisääntymään itsestään ilman kosketusta muuhun maan biosfääriin . Koska ympäristö tällaisissa syvyyksissä on samanlainen kuin maan varhaisessa vaiheessa , tämä antaa aihetta spekuloida siitä, mitä organismeja oli olemassa ennen happiilmakehän syntyä .
Otsikko
Lajin latinankielinen nimi tulee lainauksesta Jules Vernen matkasta Maan keskustaan . Hänen sankarinsa, professori Liddenbrock, löytää latinankielisen kirjoituksen, jonka sisältö on seuraava: "Descende, audax viator , et terrestre centrum attinges" ("Mene alas, rohkea vaeltaja , niin tulet maan keskipisteeseen").
Tutkimus
Tutkimuksen aikana kävi ilmi, että Desulforudis audaxviatorin genomissa on 2157 proteiineja koodaavaa geeniä . Erityisesti havaittiin seuraavat [4] :
- täydellinen sarja geenejä sulfaattipelkistykseen ( orgaanisten yhdisteiden tai molekyylivedyn hapetus anaerobisissa olosuhteissa);
- joukko hydrogenaaseja - entsyymejä, jotka mahdollistavat molekyylivedyn (jota monet anaerobiset mikrobit käyttävät elektronin luovuttajana redox-reaktioissa) hyödyntämisen;
- joukko kuljetusproteiineja valmiiden orgaanisten yhdisteiden - sokereiden ja aminohappojen - pumppaamiseksi ulkoisesta ympäristöstä soluun (tämä tarkoittaa, että bakteeri voi käyttäytyä paitsi autotrofina , myös heterotrofina ).
- proteiinit autotrofiseen aineenvaihduntaan , mikä mahdollistaa hiilidioksidin (CO 2 ) , hiilimonoksidin (CO) ja formiaatin (HCOO-) käytön hiilen lähteenä ;
- täydellinen sarja entsyymejä kaikkien 20 aminohapon synteesiä varten ;
- geenit, jotka ovat välttämättömiä kovakuoristen itiöiden muodostumiseen (tämä ilmeisesti sallii bakteerin selviytyä jaksoista, jolloin olosuhteet muuttuvat kriittisiksi);
- geenit, jotka mahdollistavat flagellan muodostumisen , joiden avulla mikrobi voi liikkua;
- geenit eri reseptoreille ja signaalinsiirtojärjestelmille, eli mikä korvaa mikrobit aistielimillä ja hermostolla (ilmeisesti Desulforudis audaxviator tunnistaa missä niukkojen aineiden pitoisuus on korkeampi ja ui vakiintuneeseen suuntaan );
- proteiinit ammoniumin (NH 4+ ) kuljettamiseen ulkoisesta ympäristöstä. Tutkituissa näytteissä ammoniumin pitoisuus on riittävän korkea, jotta mikrobit saataisiin täysin typpeä, mutta ilmeisesti näin ei aina ole. Siksi Desulforudis audaxviatorissa on nitrogenaasientsyymi , joka mahdollistaa typen kiinnittymisen , eli molekyylin typen muuntamisen typpiyhdisteiksi, jotka ovat sopivia elävän solun sulattamiseen (ensisijaisesti samaksi ammoniumiksi).
Uskotaan, että Desulforudis audaxviator sai merkittävän osan geeneistään arkeasta (toisesta elävien olentojen valtakunnasta) horisontaalisen siirron kautta .
Tällaisissa ympäristöissä elävien bakteerien on arvioitu kasvavan ja lisääntyvän uskomattoman hitaasti akuutin resurssipulan vuoksi. Tutkijat eivät sulje pois mahdollisuutta, että tällaisissa mikrobeissa kahden solun jakautumisen välillä voi kulua satoja tai jopa tuhansia vuosia .
Tomskin valtionyliopiston mikrobiologit onnistuivat eristämään Desulforudis audaxviator -bakteerin Bely Yarissa Tomskin alueen Verkhneketskin alueella sijaitsevan lämpölähteen pohjavedestä. Kävi ilmi, että bakteeri ei jakaannu kerran tuhannessa vuodessa, vaan kerran 28 tunnin välein, eli melkein päivittäin. Se on käytännössä kaikkiruokainen - se syö sokeria, alkoholia ja paljon muuta, mutta mikä parasta, bakteeri tuntee itsensä syöden tavanomaisesti vetyä. Happi, jota pidettiin hänelle aluksi kohtalokkaaksi, ei tapa maanalaista mikrobia. Bakteerille on tunnistettu rakenteita, jotka voivat auttaa sitä vaeltamaan - pienimmät kuplat, kaasuvakuolit. Siperiasta löydetyn bakteerin DNA on lähes identtinen eteläafrikkalaisen "rohkean matkustajan" DNA:n kanssa [5] .
Katso myös
Muistiinpanot
- ↑ Membrana.ru: Uusia äärimmäisiä bakteereja löydetty (pääsemätön linkki) . Haettu 1. tammikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 4. helmikuuta 2009.
- ↑ World-science.net: Outoja, alamaailman mikrobit herättävät toiveita muukalaisesta elämästä . Haettu 2. tammikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 18. lokakuuta 2011.
- ↑ Membrana.ru: Uskomattomat erakot viihtyvät kultaisessa pimeydessä (linkki ei saavutettavissa) . Haettu 1. lokakuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 22. joulukuuta 2010.
- ↑ Elementy.ru: Maan suolistosta löydetty mikrobi, joka elää yksinään . Haettu 1. tammikuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 28. marraskuuta 2009.
- ↑ Aiemmin viljelemättömän Candidatus Desulforudis audaxviatorin kesyttäminen syvästä pohjavesikerroksesta Siperiassa valaisee sen fysiologiaa ja evoluutiota . Arkistoitu 26. huhtikuuta 2019 Wayback Machinessa , 2019
| Extremofiilit | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Luokat |
|  | |||||
| Merkittäviä extremofiilejä |
| ||||||
| Aiheeseen liittyvät artikkelit |
| ||||||