Haloferax volcanii
 | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||
| Rendszertani besorolás | ||||||||||||||
| ||||||||||||||
| Tudományos név | ||||||||||||||
| Haloferax volcanii (Mullakhanbhai and Larsen 1975) Torreblanca et al. 1986 | ||||||||||||||
| Szinonimák | ||||||||||||||
|
Halobacterium volcanii | ||||||||||||||
| Hivatkozások | ||||||||||||||
 A Wikifajok tartalmaz Haloferax volcanii témájú rendszertani információt.  A Wikimédia Commons tartalmaz Haloferax volcanii témájú kategóriát. |
A Haloferax volcanii a Halobacteriaceae családba tartozó archea faj. Az archeák – ősbaktériumok – egysejtű, sejtmag nélküli prokarióta szervezetek.
Leírása
Halofil faj, mezofil, magas sótartalmú környezetekben izolálták, leggyakrabban a Holt-tengerből, a Nagy Sóstóból, és óceáni környezetekből magas nátrium-klorid koncentrációval. Kemoorganotróf, metabolizál cukrokat szénforrásként.[1] Elsődlegesen aerob, de képes anaerob légzésre anoxikus körülmények között.[2] Tanulmányozták egy projekt részeként, ami a haloarchaeák túlélését vizsgálta a Marson.
Sejtszerkezet és anyagcsere
Aszexuálisan, bináris hasadással szaporodik. Ez a gyakorlat hasonló más archeákéhoz. Nincs sejtfala. Egy H. volcanii sejt 1-3 mikrométer között képes változtatni az átmérőjét.[3] Némileg pleomorf, több alakja is van, például gömbölyű. A membránjai tipikus étertartalmú membránlipidekből készülnek, ami kizárólag az archeák között található meg, a membránja továbbá tartalmaz magas szinten karotinoidokat, például likopint, ami jellegzetes piros színt ad neki. Hogy fenntartsa az ozmosztázist, magas szinten tartja a káliumionokat a sejtben, hogy egyensúlyban legyen a sejten kívüli nátriumionokkal. Emiatt egy komplex ion szabályozó rendszere van, és kemoautotróf. Légzése az egyetlen ATP-forrása, a Halobacteriacae család számos más tagjával, például a Halobacterium salinarummal ellentétben képtelen a fotofoszforilációra, mivel nincs bakterioruberinje.
Genom szerkezete
A genomja egy nagy multikópiás kromoszómából (4 Mb), és számos megaplazmidból áll. A genomot teljesen szekvenálták, és 2010-ben publikálták.[4] A molekuláris biológiában behatóan tanulmányozták, hogy többet tudjanak meg a DNS-replikációról, DNS-javításról és az RNS-szintézisről. Az ezekben a folyamatokban használt archeális fehérjék nagyban hasonlítanak az eukarióta fehérjékhez, és így elsősorban modellrendszerként tanulmányozták ezeket az organizmusokat. A H. volcanii horizontális géntranszfert alkalmaz a "párosodási"-sejtfúzió során.
Holt-tenger
A Holt-tenger nagyon magas koncentrációban tartalmaz nátrium-, magnézium-, és kalciumsókat. Ez a kombináció teszi a tengert ideális környezetté az extremofileknek, mint a H.volcanii.[5] A Holt-tenger egy változatos mikroorganizmus közösségnek nyújt élőhelyet, bár a helyszíni tesztek szerint a H.volcaniinek volt a legnagyobb számbeli jelenléte a közösségen belül.[6] Jellemzően nyáron fordulnak elő magasabb számban halofilek, amikor a Holt-tenger sokkal melegebb, átlagosan 37 °C körüli, és így jobban elősegíti a bakteriális virágzást.[7] Sajnos a Holt-tenger egyre kevésbé ideális élőhelye a H. volcaniinak és a hozzá hasonló extremofileknek, köszönhetően az egyre nagyobb sótartalomnak, amit természeti tényezők, illetve az emberi tevékenység okoz.
Rekombináció
A Haloferax mediterranei sejtjei és a rokon faj Haloferax volcanii sejtjei képesek genetikai cserére két azonos fajba tartozó sejt között, mely során sejtfúzió jön létre, heterodiploid sejtet eredményezve (amely két különböző kromoszómát tartalmaz). Bár ez a genetikai csere általában két azonos fajba tartozó sejt között fordul elő, de előfordulhat alacsonyabb gyakorisággal egy H. mediterranei és egy H. volcanii sejt között is. A cserefolyamat alatt egy diploid sejt keletkezik, ami tartalmazza mindkét szülői sejt teljes genetikai anyagát, és a genetikai rekombinációt megkönnyíti. A két faj átlagos nukleotidszekvenciája 86,6%-ban azonos.[8]
DNS károsodás és javítás
A prokariótákban a DNS genom egy dinamikus szerkezetben szerveződik, a nukleoid be van ágyazva a citoplazmába. Stressznek való kitettség károsítja a DNS-t, ami a nukleoid tömörödését és átszerveződését okozza. A tömörödés függ a Mre11-Rad50 fehérjekomplextől. Egy javaslat szerint a nukleoid tömörödés része a DNS-károsodásra adott reakciónak, hogy gyorsítja a sejt regenerálódását azzal, hogy segíti a DNS-javító fehérjéket a célok helyének megállapításában, és megkönnyíti az intakt DNS-szekvenciák kutatását homológ rekombináció alatt.[9]
Asztrobiológia
A körülmények, ahol képes túlélni (magas sótartalom és nagy sugárzás) nagyon hasonlóak a Mars felszínén talált körülményekre. Következésképpen jelenleg is használják tesztelésre, hogy megismerjék a földi extremofilek túlélési képességeit a Marson. A haladás ezen a területen a földönkívüli élet lehetőségének és idővonalának nagyobb megértéséhez vezethet.[10]
Törzsfejlődés[11]
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ökológia
Általában magas sótartalmú vízi környezetben találták meg, például a Holt-tengerben. Pontos szerepe az ökoszisztémában bizonytalan, de szénhidrátokat tartalmaz belül ami, potenciálisan számos gyakorlati haszonnal szolgál. A biotechnológiai fejlődésben is fontos szerepe lehet. Valószínű hogy a Haloferax volcanii és a hasonló fajok a legkorábbi élő szervezetek közé sorolhatóak be, ezért információt nyújthatnak a kapcsolatos genetikáról és evolúcióról.[12]
Jegyzetek
- ↑ Oren, A. "The Order Halobacteriales." The Prokaryotes: A Handbook on the Biology of Bacteria. 3rd ed. New York: Springer. 2006. pp. 113-164.
- ↑ Zaigler, A., Schuster, S.C., and Soppa, J. "Construction and usage of a onefold-coverage shotgun DNA microarray to characterize the metabolism of the archaeon Haloferax volcanii." Molecular Microbiology. 2003. Volume 48, Issue 4, pp. 1089–1105.
- ↑ Garrity, G.M., Castenholz, R.W., and Boone, D.R. (Eds.) Bergey's Manual of Systemic Bacteriology, Volume One: The Archaea and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria. 2nd ed. New York: Springer. 2001. p. 316.
- ↑ Hartman AL, Norais C, Badger JH, Delmas S, Haldenby S, Madupu R, Robinson J, Khouri H, Ren Q, Lowe TM, Maupin-Furlow J, Pohlschroder M, Daniels C, Pfeiffer F, Allers T, Eisen JA. 2010. The complete genome sequence of Haloferax volcanii DS2, a model archaeon. PLoS ONE 5(3): e9605. PMID 20333302
- ↑ Oren, A. "Population dynamics of halobacteria in the Dead Sea water column." Limnology and Oceanography. 1983. Volume 28, issue 6, pp. 1094-1103.
- ↑ MULLAKIIANBIIAI, M. F., AND H. LARSEN. 1975. Halobacterium volcanii spec. nov., a Dead Sea halobacterium with a modcrate salt requirement. Arch. Mikrobiol. 104: 207-214.
- ↑ NEEV, D., ANI) K. 0. EMERY. 1967. The Dead Sea- Depositional processes and environments of evaporites. State of Israel-Min. Develop.-Gcol. Surv. Bull. 41.
- ↑ Naor A, Lapierre P, Mevarech M, Papke RT, Gophna U (2012. augusztus 1.). „Low species barriers in halophilic archaea and the formation of recombinant hybrids”. Curr. Biol. 22 (15), 1444–8. o. DOI:10.1016/j.cub.2012.05.056. PMID 22748314.
- ↑ Delmas S, Duggin IG, Allers T. (2013). DNA damage induces nucleoid compaction via the Mre11-Rad50 complex in the archaeon Haloferax volcanii. Mol Microbiol 87(1):168-79. doi: 10.1111/mmi.12091. PMID 23145964
- ↑ DasSarma, S. "Extreme Halophiles Are Models for Astrobiology." Microbe Magazine. 2006. Volume 1, No. 3, pp. 120-126.
- ↑ (2012) „Poly-3-hydroxybutyrate-producing extreme halophilic archaeon: Haloferax sp. MA10 isolated from Çamaltı Saltern, İzmir”. Turk J Biol 36, 303–312. o.
- ↑ See the NCBI webpage on Haloferax. Data extracted from the NCBI taxonomy resources. Biotechnológiai Információk Nemzeti Központja. (Hozzáférés: 2007. március 19.)
Fordítás
- Ez a szócikk részben vagy egészben a Haloferax volcanii című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
További információk
- (2014. június 1.) „The LonB protease controls membrane lipids composition and is essential for viability in the extremophilic haloarchaeon Haloferax volcanii”. Environmental Microbiology 16 (6, Sp. Iss. SI), 1779–1792. o. DOI:10.1111/1462-2920.12385. (Hozzáférés: 2014. november 11.)
- (2014. augusztus 14.) „Biofilms formed by the archaeon Haloferax volcanii exhibit cellular differentiation and social motility, and facilitate horizontal gene transfer”. BMC Biology 12, 65. o. DOI:10.1186/s12915-014-0065-5. (Hozzáférés: 2014. november 9.)
- Oren A, Ventosa A (2000). „International Committee on Systematic Bacteriology Subcommittee on the taxonomy of Halobacteriaceae. Minutes of the meetings, 16 August 1999, Sydney, Australia”. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 50, 1405–1407. o. PMID 10843089.
- (2014. április 18.) „A Rhomboid Protease Gene Deletion Affects a Novel Oligosaccharide N-Linked to the S-layer Glycoprotein of Haloferax volcanii”. Journal of Biological Chemistry 16 (289), 11304–11317. o. DOI:10.1074/jbc.M113.546531. (Hozzáférés: 2014. november 13.)
- Torreblanca M, Rodriquez-Valera F, Juez G, Ventosa A, Kamekura M, Kates M (1986). „Classification of non-alkaliphilic halobacteria based on numerical taxonomy and polar lipid composition, and description of Haloarcula gen. nov. and Haloferax gen.nov”. Syst. Appl. Microbiol. 8, 89–99. o. DOI:10.1016/s0723-2020(86)80155-2.
Tudományos könyvek
- Gibbons, NE.szerk.: RE Buchanan and NE Gibbons, eds.: Family V. Halobacteriaceae fam. nov., Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 8th, Baltimore: The Williams & Wilkins Co. (1974. április 27.). ISBN 0-683-01117-0
