Interested Article - Термотоговые
- 2021-07-13
- 1
Термотоговые ( лат. Thermotogaceae ) — семейство бактерий из типа и класса ( Thermotogae ). Грамотрицательные анаэробные , в основном термофильные и гипертермофильные микроорганизмы . Название типового рода , от которого произошли названия более высоких таксонов, отражает его существование при высоких температурах, вкупе с характерной, похожей на футляр структурой, называемой «тога», окружающей клетки этих видов .
Несмотря на то, что виды Thermotogaceae отрицательно окрашиваются по Граму, они окружены одной липидной мембраной, являясь таким образом монодермными бактериями . Относительно недавно были обнаружены представители Thermotogaceae , существующие при мезофильных температурах .
Таксономия
Семейство термотоговых — единственный представитель порядка Thermotogales . На июль 2019 г. в семейство включают 3—4 рода :
- Patel et al. 1985
- ? Thermococcoides Feng et al. 2010 [скорее всего является синонимом рода DiPippo et al. 2009 emend. Nunoura et al. 2010 ]
- Huber et al. 1989 emend. Ravot et al. 1996
- Stetter and Huber 1986 typus
По данным NCBI , в семейство входят 4 рода, но 3 из них — другие :
- Jayasinghearachchi and Lal 2011
- Bhandari and Gupta 2014
- Duckworth et al. 1996
- Huber et al. 1986 emend. Bhandari and Gupta 2014
Было обнаружено, что на филогенетическом дереве, построенном на основании последовательностей 16S рРНК , Thermotogae ответвляются вместе с Aquificae (ещё одним типом, состоящим из гипертермофильных организмов) поблизости от точки разветвления бактерий и архей . Однако, глубокие родственные связи между Thermotogae и Aquificae , также как и раннее ответвление последних, не подтверждаются филогенетическими исследованиями, основанными на сравнении последовательностей других генов и белков , а также консервативных таксонспецифических инделов (вставок и делеций) в нескольких высококонсервативных повсеместно встречающихся белках . Thermotoga e также привлекли внимание ученых благодаря сообщениям о вероятном очень значительном горизонтальном переносe генов между этими бактериями и археями . Однако, недавние исследования, основанные на более надёжных методиках, показывают, что случаи горизонтального переноса генов между Thermotogae и другими группами, включая Archaea , не настолько распространены, как предполагалось в ранних исследованиях .
Характерные молекулярно-генетические черты
До недавнего времени не было известно каких-либо биохимических или молекулярно-генетических маркеров, которые отличали бы виды типа Thermotogae от всех других бактерий . Однако, недавний сравнительный геномный анализ выявил большое количество (вставок и делеций) («сonserved signature indel», CSIs) в важных белках, сспецифичных либо для всего типа Thermotogae , либо для некоторых из его подгрупп .
Восемнадцать из этих консервативных инделов в таких важных для жизнедеятельности белках, как Pol1, RecA, TrpRS и рибосомных белках L4, L7/L12, S8, S9 и т. д. — уникальны и присутствуют во всех видах Thermotogaceae , чей геном был секвенирован . Кроме того, эти исследования также выявили 14 консервативных инделов специфичных для клады , включающей роды Fervidobacterium и Thermosipho , 12 консервативных инделов специфичных для рода Thermotoga (кроме Thermotoga lettingae ) и 8 консервативных инделов, могущих служить молекулярными маркерами для видов рода Thermosipho .
Также, существование отдельной клады, состоящей из рано ответвляющихся от основного ствола филогенетического дерева видов , и Thermotogales bacterium mesG1, обосновано наличием 7 консервативных инделов общих для этих видов . Кроме того, авторы сообщают, что некоторые CSI подтверждают данные о горизонтальном переносе генов между Thermotogae и другими группами прокариот .
Филогения
Принятая на сегодня таксономия основана на List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN) и филогения соответствует основанному на последовательностях 16S рРНК выпуску 111 .
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Примечания:
♠ Штамм найден в
National Center for Biotechnology Information
NCBI, но не обозначен в
List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature
(LPSN)
♥ Штамм отсутствует в
National Center for Biotechnology Information
NCBI, но обозначен в
List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature
(LPSN)
Применение
Из-за своей способности хорошо себя чувствовать при высоких температурах некоторые виды Thermotogaceae рассматриваются в качестве привлекательных кандидатов для использования в промышленных процессах . Способность Thermotogaceae в процессе метаболизма использовать различные сложные углеводороды , выделяя при этом газообразный водород приводит к тому, что эти виды упоминаются в качестве возможного биотехнологического источника энергии, альтернативного ископаемому топливу .
См. также
Примечания
- Шаталкин А. И. На книгу «Монтаж древа жизни» // Журнал общей биологии. — 2006. — Т. 67 , № 3 . — С. 227—236 .
- Троценко Ю. А., Доронина Н. В., Ли Ц. Д., Решетников А. С. Умеренно галоалкалофильные аэробные метилобактерии // Микробиология. — 2007. — Т. 76 , № 3 . — С. 293—305 .
- Шаталкин А. И. Высший уровень деления классификации организмов. 3. Одноплёночные (Monodermata) и Двуплёночные (Didermata) организмы // Журнал общей биологии. — 2004. — Т. 65 , № 3 . — С. 195—210 .
- Заварзин Г. А. Протеобактерии: экологический принцип в систематике прокариот // Природа . — Наука , 1990. — № 5 . — С. 11 .
- ↑ Huber R. and Hannig M. (2006) Thermotogales. Prokaryotes 7 : 899—922.
- ↑ Reysenbach A.-L. (2001). Phylum BII. Thermotogae phy. nov. In: Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, pp. 369—387. Eds D. R. Boone, R. W. Castenholz. Springer-Verlag: Berlin.
- Gupta R. S. (англ.) // Microbiol Mol Biol Rev : journal. — 1998. — Vol. 62 . — P. 1435—1491 . — . — PMC .
- Gupta R. S. Origin of diderm (Gram-negative) bacteria: antibiotic selection pressure rather than endosymbiosis likely led to the evolution of bacterial cells with two membranes (англ.) // Antonie van Leeuwenhoek : journal. — 2011. — Vol. 100 . — P. 171—182 . — doi : . — .
- Nesbo C. L., Kumaraswamy R., Dlutek M., Doolittle W. F., and Foght J. (англ.) // Appl Environ Microbiol : journal. — 2010. — Vol. 76 . — P. 4896—4900 . — doi : . — .
- ↑ : [ англ. ] // LPSN. — 2019. — 22 June.
- . Дата обращения: 3 октября 2017. 2 мая 2022 года.
- Klenk H. P., Meier T. D., Durovic P., et al. (англ.) // J Mol Evol : journal. — 1999. — Vol. 48 . — P. 528—541 . — .
- Gupta R. S. The phylogeny of Proteobacteria: relationships to other eubacterial phyla and eukaryotes (англ.) // FEMS Microbiol Rev : journal. — 2000. — Vol. 24 . — P. 367—402 . — .
- Ciccarelli F. D., Doerks T., von Mering C., Creevey C. J., Snel B., and Bork P. Toward automatic reconstruction of a highly resolved tree of life (англ.) // Science : journal. — 2006. — Vol. 311 . — P. 1283—1287 . — doi : . — .
- Di Giulio M. The universal ancestor was a thermophile or a hyperthermophile: Tests and further evidence (англ.) // J Theor Biol : journal. — 2003. — Vol. 221 . — P. 425—436 . — .
- Griffiths E. and Gupta R. S. Signature sequences in diverse proteins provide evidence for the late divergence of the order Aquificales. (англ.) // International Microbiol : journal. — 2004. — Vol. 7 . — P. 41—52 . — .
- Nelson K. E., Clayton R., Gill S. et al. Evidence for lateral gene transfer between Archaea and Bacteria from genome sequence of Thermotoga maritima (англ.) // Nature : journal. — 1999. — Vol. 399 , no. 6734 . — P. 323—329 . — doi : . — .
- Nesbo C. L., L'Haridon S., Stetter K. O., and Doolittle W. F. (англ.) // Mol Biol Evol : journal. — 2001. — Vol. 18 . — P. 362—375 . — .
- Ochman H., Lawrence J. G., and Groisman E. A. Lateral gene transfer and the nature of bacterial innovation (англ.) // Nature : journal. — 2000. — Vol. 405 . — P. 299—304 . — .
- Zhaxybayeva O., Swithers K. S., Lapierre P., et al. On the chimeric nature, thermophilic origin, and phylogenetic placement of the Thermotogales (англ.) // Proc Natl Acad Sci U S A : journal. — 2009. — Vol. 106 . — P. 5865—5870 . — doi : . — .
- ↑ Gupta R. S. and Bhandari V. Phylogeny and molecular signatures for the phylum Thermotogae and its subgroups (англ.) // Antonie Van Leeuwenhoek : journal. — 2011. — Vol. 100 . — P. 1—34 . — doi : . — .
- Kunisawa T. Inference of the phylogenetic position of the phylum Deferribacteres from gene order comparison (англ.) // Antonie van Leeuwenhoek : journal. — 2011. — Vol. 99 . — P. 417—422 . — doi : . — .
- Sayers et al. . National Center for Biotechnology Information (NCBI) taxonomy database . Дата обращения: 20 марта 2013. 20 ноября 2017 года.
- . . . Дата обращения: 20 марта 2013. 23 сентября 2015 года.
- Eriksen N. T., Riis M. L., Holm N. K., and Iversen N. H(2) synthesis from pentoses and biomass in Thermotoga spp. (англ.) // Biotechnol Lett. : journal. — 2010. — Vol. 33 , no. 2 . — P. 293—300 . — doi : . — .
- Conners S. B., Mongodin E. F., Johnson M. R., Montero C. I., Nelson K. E., and Kelly R. M. Microbial biochemistry, physiology, and biotechnology of hyperthermophilic Thermotoga species (англ.) // FEMS Microbiol Rev : journal. — 2006. — Vol. 30 . — P. 872—905 . — .
- 2021-07-13
- 1