นาโทรโนโมนาส
| นาโทรโนโมนาส | |
|---|---|
| การจำแนกทางวิทยาศาสตร์ | |
| โดเมน: | อาร์เคีย |
| อาณาจักร: | มีทาโนแบคทีเรีย |
| ไฟลัม: | เมทาโนแบคทีเรีย |
| ระดับ: | ฮาโลแบคทีเรีย |
| คำสั่ง: | ฮาโลแบคทีเรียลส์ |
| ตระกูล: | Halobacteriaceae |
| ประเภท: | Natronomonas Kamekura และคณะ 1997 |
| ชนิดต้นแบบ | |
| Natronomonas pharaonis (Soliman และ Truper 1983) Kamekura และคณะ 1997 | |
| สายพันธุ์ | |
| |
Natronomonas (ตัวย่อทั่วไป Nmn. ) เป็นสกุลของโบราณคดีในวงศ์ Halobacteriaceae [ 1 ]
คำอธิบายและความสำคัญ
Natronomonas pharaonisเป็นอาร์เคียแบบใช้ออกซิเจน ทนต่อเกลือและด่างสูงมากเจริญเติบโตได้ดีที่สุดในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 3.5M และที่pH 8.5 แต่ไวต่อความเข้มข้นของแมกนีเซียม สูง
วิวัฒนาการ
อนุกรมวิธานที่ได้รับการยอมรับในปัจจุบันนั้นอิงตามรายชื่อชื่อโปรคาริโอตที่มีสถานะในระบบการตั้งชื่อ (LPSN) [ 2 ]และศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (NCBI) [ 1 ]
| LTPที่ใช้ 16S rRNA _10_2024 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] | โปรตีนเครื่องหมาย 53 ตัวตามGTDB 10-RS226 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
โครงสร้างจีโนม
จีโนมของNatronomonas pharaonisประกอบด้วยรีพลิคอนแบบวงกลม 3 ส่วน ได้แก่โครโมโซมที่มีความยาว 2,595,221 คู่เบส พลาสมิดขนาด 131 กิโลเบส ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของฮาโลอาร์เคีย และพลาสมิดแบบมัลติคัฟเวอร์ขนาด 23 กิโลเบสที่มีลักษณะเฉพาะ โครโมโซมของมันมีปริมาณ G + C สูง (63.4%) นอกจากนี้ ยังพบกรดอะมิโนที่เป็นกรดในสัดส่วนสูง (เฉลี่ย 19.3%) ในโปรตีนของN. pharaonisซึ่งส่งผลให้มีจุดไอโซอิเล็กตริกต่ำ (ค่าเฉลี่ย pI 4.6) นี่ถือเป็นหนึ่งในลักษณะการปรับตัวของฮาโลอาร์เคีย ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีว่าใช้กลยุทธ์การสะสมเกลือภายใน (ความเข้มข้นของเกลือภายในสูง) เพื่อความอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่มีความเค็มสูง (Falb et al.) ยิ่งไปกว่านั้น เป็นที่น่าสังเกตว่า เนื่องจากอาร์เคียชนิดนี้ขาดรหัสพันธุกรรมสำหรับเอนไซม์สำคัญในวิถีไกลโคไลซิส จึงไม่สามารถใช้ประโยชน์จากน้ำตาลได้
โครงสร้างเซลล์และกระบวนการเผาผลาญ
เช่นเดียวกับสมาชิกอื่นๆ ในวงศ์ Halobacteriaceae Natronomonasมีลักษณะทางสรีรวิทยาที่โดดเด่น เนื่องจากไม่เพียงแต่ต้องการความเข้มข้นของ NaCl สูงเท่านั้น แต่ยังต้องการค่า pH สูงและความเข้มข้นของ Mg2+ ต่ำสำหรับการเจริญเติบโตด้วย โดยปกติแล้วมันจะใช้กรดอะมิโนเป็นแหล่งคาร์บอน แต่จากการศึกษาหลายชุดพบว่าอาร์เคียชนิดนี้มีความสามารถในการพึ่งพาตนเองทางโภชนาการสูง นอกจากนี้ ในทางตรงกันข้ามกับแบคทีเรียที่ชอบสภาพด่างอื่นๆ ซึ่งใช้โซเดียม Na+ แทนโปรตอน H+ เป็นไอออนเชื่อมโยงระหว่างห่วงโซ่การหายใจและ ATP synthase Natronomonasกลับใช้โปรตอนเป็นไอออนเชื่อมโยง
อาร์เคียนี้เจริญเติบโตได้ในสภาวะที่เป็นด่างสูง โดยมีค่า pH ประมาณ 11 ซึ่งทำให้ระดับแอมโมเนียลดลง นอกเหนือจากความพร้อมใช้งานของไอออนโลหะที่ต่ำ การวิเคราะห์จีโนมแสดงให้เห็นว่า ในกระบวนการเผาผลาญไนโตรเจน อาร์เคียมีกลไกสามอย่างที่ให้แอมโมเนีย ซึ่งจะถูกดูดซึมเข้าสู่กลูตาเมต ได้แก่ การดูดซึมแอมโมเนียโดยตรง การดูดซึมไนเตรตและลดลงเป็นแอมโมเนียในภายหลัง และการดูดซึมยูเรียซึ่งจะถูกแยกโดยเอนไซม์ยูรีเอสเพื่อปลดปล่อยแอมโมเนีย ลูกศรสีเขียวในภาพแสดงถึงตัวขนส่งสำหรับแหล่งไนโตรเจนภายนอก ได้แก่ แอมโมเนีย ( AmtB ) ไนเตรต (NarK) และยูเรีย (UrtA-E) และลูกศรสีน้ำเงินแสดงถึงเอนไซม์สำหรับการลดไนเตรต (NarB + Nir A) และการไฮโดรไลซิสของยูเรีย (UreA-G) ตัวย่ออื่นๆ: GlnA + GltB = กลูตาเมต; 2-OG = ออกโซกลูตาเรต; fdx = เฟอร์เรดอกซิน
มีความเป็นไปได้ว่าNatronomonasใช้เฟอร์เรดอกซินและไม่ใช่ NADH เป็นตัวให้电子สำหรับปฏิกิริยารีดักชันทั้งสามแบบ หลักฐานนี้ปรากฏให้เห็นจากการมีสารตกค้างที่จับกับเฟอร์เรดอกซินที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ภายในโปรตีน NirA ของ N. pharaonis และการพึ่งพาเฟอร์เรดอกซินของเอนไซม์รีดักเทสไนเตรตและไนไตรต์ในจุลินทรีย์ทนเกลือHaloferax mediterranei
นิเวศวิทยา
สายพันธุ์ของN. pharaonisถูกแยกได้เป็นครั้งแรกจากทะเลสาบโซดา ที่มีความเค็มสูง ในอียิปต์และเคนยา ซึ่งมีค่า pH ประมาณ 11
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- Oren A; Ventosa A (2000). "คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยแบคทีเรียวิทยาเชิงระบบ คณะอนุกรรมการว่าด้วยอนุกรมวิธานของ Halobacteriaceae รายงานการประชุม 16 สิงหาคม 2542 ซิดนีย์ ออสเตรเลีย" . Int. J. Syst. Evol. Microbiol . 50 (3): 1405– 1407. doi : 10.1099/00207713-50-3-1405 . PMID 10843089 .
- คาเมคุระ เอ็ม; ไดออล-สมิธ เอ็มแอล; อุปาซานี วี; เวนโตซา เอ; และ คณะ (1997). "ความหลากหลายของอัลคาไลฟิลิก ฮาโลแบคทีเรีย: ข้อเสนอสำหรับการถ่ายโอน Natronobacterium vacuolatum, Natronobacterium magadii และ Natronobacterium pharaonis ไปยัง Halorubrum, Natrialba และ Natronomonas gen. nov. ตามลำดับ ในขณะที่ Halorubrum vacuolatum comb. nov., Natrialba magadii comb. nov. และ Natronomonas หวีฟาโรนี พ.ย. ตามลำดับ" นานาชาติ เจ. ซิสเต็ม. แบคทีเรีย . 47 (3): 853– 857. ดอย : 10.1099/00207713-47-3-853 . PMID9226918 .
- Natarajan, Janani; Schultz, Anita; Kurz, Ursula; Schultz, Joachim E. (2014). "ลักษณะทางชีวเคมีของโดเมน HAMP แบบคู่จาก Natronomonas pharaonis ในฐานะตัวส่งสัญญาณภายในโปรตีน" FEBS Journal . 281 (14): 3218– 3227. doi : 10.1111/febs.12855 . PMID 24863503 .
ลิงก์ภายนอก
- สายพันธุ์ต้นแบบของNatronomonas pharaonisที่ Bac Dive - ฐานข้อมูลเมตาของความหลากหลายทางแบคทีเรีย