Thorarchaeota

Thorarchaeota
tudományos osztályozás
Tartomány:ArchaeaTípusú:Thorarchaeota
Nemzetközi tudományos név
Thorarchaeota Seitz et al. 2016
Képkeresés a Wikimedia Commonsban NCBI   1706441

A Thorarchaeota  (lat.) az archaea feltételezett típusa , amelynek izolálását 2016-ban javasolták azészak -karolinai ( USA ) White Oak River torkolati zónájából származó fenéküledékek metagenomikai elemzése alapján. A csoport tagjai képesek acetát felszabadítására a fehérje lebontása, és láthatóan redukálják az elemi ként és tioszulfátot . A filogenetikai elemzés az archaea típus ősiségét és széles körű elterjedését jelzi. A csoport neve egy másik ősi archaea-csoporthoz, a Lokiarchaeotához [1] való közelségét tükrözi .

Felfedezés

Az észak-karolinai White Oak River, amelyben a Thorarchaeota archaea metagenomikus példányait találták , modellrendszerként szolgál az anaerob szénciklusban , különösen a metanogenezisben és a metánoxidációban részt vevő mikrobiális közösségek tanulmányozására . Az ebből a folyóból származó üledékmintákból származó genomok metagenom-rekonstrukciója egy korábban ismeretlen archaeacsoport majdnem teljes (2,4–3,9 megabázis hosszúságú) genomjának összeállításához vezetett, amely a Thorarchaeota [1] nevet kapta .

Anyagcsere

A Thorarchaeota genomjainak genetikai felépítése azt jelzi, hogy a csoport tagjai képesek a fehérje lebontására . Olyan géneket azonosítottak, amelyek a clostripain ( closi ) és a ginjipain ( rgpA ) fehérjebontó enzimeket , valamint számos más extracelluláris peptidázt kódolnak . Minden genomban megtalálhatók voltak a di- és oligopeptidek hordozóinak génjei , valamint néhányban az elágazó aminosavak hordozói is . Úgy tűnik, hogy a fehérjék kívülről a sejtbe történő átvitelének képessége a csoport összes archeájában rejlik. Ezenkívül az összes Thorarchaeota - ban megtalálhatók olyan gének, amelyek szükségesek az elfogyasztott fehérjék ketosavakká történő lebontásához . Feltételezik, hogy a fehérjék szolgálnak szénforrásként a Thorarchaeota archaea számára [1] .

Az archeai csoport számos feltételezett oxidoreduktáz génjével rendelkezik , mint például a piruvát-ferredoxin-oxidoreduktáz , az indolepiruvát-ferredoxin-oxidoreduktáz és az aldehid -oxidoreduktáz . Ezek az enzimek a ketosavat acetil-CoA-vá és szerves savakká , például acetáttá alakítják. Munkájukhoz oxidált ferredoxin szükséges elektronakceptorként , amelynek készlete képes támogatni a nikkel-vas hidrogenázokat , amelyek génjeit számos Thorarchaeota [1] -ben találták meg .

Kis számú szénhidrát - anyagcsere enzimet találtak ezeknek az archaeáknak a genomjában , de ezek funkcióját csak néhányuk ( cellulázok és alfa-mannozidázok ) esetében határozták meg. Így úgy tűnik, hogy a szénhidrátok csak kiegészítő szénforrásként szolgálnak számukra. A hexokináz kivételével a glikolízishez szükséges összes fehérje génje megtalálható az összeállított genomokban . Úgy tűnik, a Thorarchaeota képes a glükóz-6-foszfátot teljesen vagy teljesen foszfoenolpiruváttá alakítani . A piruvát-kináz ennek a csoportnak minden képviselőjében hiányzik, helyette a piruvát foszfoenolpiruvát-szintázt képez . A törzs összes archeája képes a piruvátot acetil-CoA-vá alakítani a piruvát- dehidrogenáz E1 és E2 alegységeinek , valamint az összes piruvát:ferredoxin-oxidoreduktáz alegységnek a segítségével. A Krebs-ciklushoz tartozó enzimek szinte mindegyike hiányzik bennük, azonban mindegyikben szinte teljes szukcinát-dehidrogenáz komplexet mutattak ki . Feltételezhető, hogy az acetil-CoA oxidációja a Krebs-cikluson keresztül nem kulcsfontosságú út az energiaszerzéshez Thorarchaeotában [ 1] .

Minden Thorarchaeota -ban azonosították az acetil-CoA szintetáz ADP - képző alegységének génjét , amely részt vesz az acetát képződésében Pyrococcus furiosus és más archaeákban. Így az ilyen típusú archeák acetátot képezhetnek, de alkoholos fermentációs géneket nem azonosítottak bennük. Feltehetően acetátot képeznek az acetil-CoA hidrolitikus lebomlásakor. Az acetát a torkolati üledékekben a szulfátredukció és a metanogenezis kulcsfontosságú szubsztrátja, és fontos kapcsolat az oxidatív metabolizmus és a fermentáció között [1] .

Egyes képviselőknél a Wood-Ljungdal útvonal szinte összes génje megtalálható , amely két intracelluláris CO 2 molekula autotróf rögzítését biztosítja , először acetil-CoA-hoz, majd acetáthoz. Így a Thorarchaeota egy része autotróf acetogenezis révén képes lehet CO 2 megkötésére és önellátásra [1] .

Minden Thorarchaeota rendelkezik P. furiosus szulfohidrogenáz homológokkal , így ennek a csoportnak az archaeai nagy valószínűséggel képesek a ként redukálni. Néhányukról kimutatták, hogy szulfátot és tioszulfátot, szulfohidrogenázt és tioszulfát-reduktázt hordoznak [1] .

Filogenetikai kapcsolatok

A 16S rRNS gén elemzése kimutatta, hogy a Thorarchaeota meglehetősen elterjedt a természetben: mangrovákban , tavakban és hidrotermikus tengeri üledékekben találhatók. Azt is kimutatta, hogy a Thorarchaeota képviselői különböznek más típusú archeáktól. Közös őseik vannak a közelmúltban azonosított Lokiarchaeota archaeai csoporttal , és közel vannak az archaeai filogenetikai fa tövéhez [1] .

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Seitz KW , Lazar CS , Hinrichs KU , Teske AP , Baker BJ Egy új, mélyen elágazó üledékes régészeti törzs genomikai rekonstrukciója acetogenezis és kénredukciós útvonalakkal.  (angol)  // Az ISME folyóirat. - 2016. - Kt. 10, sz. 7 . - P. 1696-1705. - doi : 10.1038/ismej.2015.233 . — PMID 26824177 .