아키피코타

Aquificota
아키피코타
과학적 분류 e
도메인: 박테리아
문: 아키피코타
레이센바흐[1] 2021
학급
동의어
  • '아키페' 레이센바흐 2001
  • '아쿠아더모타' 캐벌리어 스미스 2020
  • "Aquificota" 휘트먼 외 2018년
  • '아쿠피카이오타' 오렌 외 2015

아키피코타 문(Aquificota phylum)은 가혹한 환경에 [2][3]사는 다양한 박테리아 집단이다.아키피코타라는 이름은 [4]수소를 산화시켜 물을 생산할 수 있는 아키펙스(Aquifex, 물 제조기)라는 군에서 발견된 초기 속으로부터 유래되었다.그들은 샘, 수영장, 바다에서 발견되었다.그들은 자기영양동물이며 그들의 환경에서 주요 탄소 고정제이다.이 박테리아는 그램 음성의 포자를 형성하지 않는 [5]막대입니다.그들은 극한 환경의 다른 거주자들인 고고학과는 대조적으로 진정한 박테리아이다.

분류법

아키피코타목은 현재 15개 속과 42개 [6]종을 포함하고 있다.문(文)은 하나의 등급과 두 개의 [7][8]목으로 이루어져 있다.수생균은 수생균과 하이드로소더마과로 구성되며, 데술푸로박테리아과는 데술포균과의 유일한 과이다.Thermosulfidibacter takaii는 두 [9]목과의 계통학적 구별에 따라 문 내의 과에 할당되지 않는다.현재는 Aquificales의 일종으로 분류되고 있지만, 데술포박테리아과와 생리적으로 더 유사성을 보이고 있다.

분자 시그니처 및 계통학적 위치

비교 유전체 연구는 아퀴피코타문에 속하는 모든 종에 특이하고 잠재적 분자 [8]마커를 제공하는 몇 가지 보존 시그니처 인델(CSI)을 확인했다.수생균목은 각 그룹에 특정한 다른 단백질에 걸쳐 여러 CSI에 의해 데술포균목과 구별될 수 있습니다.추가적인 CSI가 패밀리 수준에서 발견되었으며, Aquificota와 Hydrogenothermaceae를 다른 [8]모든 박테리아로부터 구분하는 데 사용될 수 있습니다.관측된 CSI 분포와 병행하여, Aquificota 내의 순서는 생리적으로도 서로 다르다.데술푸로박테리아의 구성원은 에너지를 위해 수소를 독점적으로 산화시키는 엄격한 혐기성 물질인 반면, 수생균류에 속하는 것들은 미세호기성 물질로 [10][11][12]수소 외에 다른 화합물(황이나 티오황산염 등)을 산화시킬 수 있다.

또한 물병아리의 종에 특유하고 이 [2]문에게 잠재적인 분자 표지를 제공하는 CSI가 몇 가지 확인되었다.또한 SecA 프리프로틴 트랜스로카아제에서 51-아미노산 삽입이 확인되었으며, Aquificota의 모든 구성원과 Thermotogales목의 [13]모든 구성원에 의해 공유된다.계통학 연구는 이 두 개의 관련 없는 박테리아 그룹 내에서 동일한 CSI의 존재는 측방향 유전자 전달에 의한 것이 아니라 선택적인 [13]압력에 의해 이 두 개의 열친화성 그룹에서 독립적으로 발달했을 가능성이 있다는 것을 보여주었다.51 아미노산 삽입은 ADP/ATP 결합 부위 근처의 SecA 표면에 있습니다.분자 동적 시뮬레이션에서 51개의 AA CSI와 ADP 분자의 잔류물 사이에 중간 상호작용을 형성하는 네트워크 물 분자가 발견되었으며, 이는 ADP/ATP와 단백질 사이에 형성된 수소 결합을 안정화시키는 역할을 한다.물 분자, CSI 잔기 및 ADP/ATP 사이에 형성된 수소 결합 네트워크는 SecA 단백질에 대한 ATP/ADP 결합을 고온에서 유지하는 데 도움이 되며, 이는 세균의 전반적인 내열성에 [13]기여한다.

16S rRNA 유전자 나무에서 Aquificota 종은 고세균 [14][11]분지점에 가까운 Thermotogota 문(고열성 유기체로 이루어진 다른 문) 근처에 분지한다.그러나 Aquificota와 Thermotogota의 밀접한 관계 및 Aquificota의 깊은 분기는 다른 유전자/단백질[15][16][17][18] 배열에 기초한 일부 계통발생학 연구 및 여러 고도로 보존된 범용 단백질 16S-23S-5S 오퍼론의 [19]CSI에 의해 뒷받침되지 않는다.높은 성장 [20]온도에서 2차 구조의 안정성에 필요한 rRNA의 매우 높은 G+C 함량(62% 이상)과 달리, Aquificota가 깊은 분지 계보를 구성하지 않는다는 추론은 다수의 중요한 단백질(viz)에서 CSI에 의해 독립적으로 강하게 지지된다.Hsp70, Hsp60, RpoB, RpoB 및 AlaRS)는 프로테오박테리아 문(특히 Campylobactera)[19]의 근처에 위치하도록 지원합니다.Aquificota와 Proteobacteria의 특이적 관계는 이들 2개의 Phyla [19]종에서 유일하게 발견되는 단백질 무기 파이로포스파타아제 중 2-아미노산 CSI에 의해 지지된다.Cavalier-Smith는 또한 Aquificota가 프로테오박테리아와 [21]밀접한 관련이 있다고 주장했다.위에서 인용한 몇 개의 인델 또는 단일 유전자에 기초한 분석과는 대조적으로, 정보 유전자에 대한 분석은 비정보 유전자보다 아키펙스 혈통에 덜 자주 전달되는 것으로 보였으며, 대부분의 경우 아키피칼레스를 Thermotogales [22]근처에 배치했다.이 저자들은 생태학적 틈새 공유로 인한 빈번한 수평 유전자 이동의 결과로 캄필로박테로타와 함께 자주 관찰되는 아키피코타의 그룹화를 설명한다.

서모토고타와 함께 아퀴피코타는 호열성 [3]유박테리아이다.

계통발생학

계통발생은 모든 종류의 살아있는 나무 프로젝트의[23][24] 16S rRNA 기반 LTP 릴리스 132를 기반으로 합니다.

테르모술피디박터과

테르모술피디박터타카이

데술푸로박테리아류

데술푸로박테리아과

'아키피시아'
"수소열매류"

히드로소테르마과

아키피칼레스
히드로소바쿨라과

하이드로소바큘럼산호필럼

물푸레나무과

분류법

현재 승인된 분류법은 LSPN([25]Standing in Nomenclature), NCI([26]National Center for Biotechnology Information) 및 GTDB 05-RS95(Genome Taxonomy Database)[27][28]를 기반으로 한다.

레퍼런스

  1. ^ Oren A, Garrity GM (2021). "Valid publication of the names of forty-two phyla of prokaryotes". Int J Syst Evol Microbiol. 71 (10): 5056. doi:10.1099/ijsem.0.005056. PMID 34694987. S2CID 239887308.
  2. ^ a b Griffiths E, Gupta RS (January 2006). "Molecular signatures in protein sequences that are characteristics of the phylum Aquificae". Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 56 (Pt 1): 99–107. doi:10.1099/ijs.0.63927-0. PMID 16403873.
  3. ^ a b Horiike T, Miyata D, Hamada K, et al. (January 2009). "Phylogenetic construction of 17 bacterial phyla by new method and carefully selected orthologs". Gene. 429 (1–2): 59–64. doi:10.1016/j.gene.2008.10.006. PMC 2648810. PMID 19000750.
  4. ^ Huber R, Wilharm T, Huber D, Trincone A, Burggaf S, Konig H, Reinhard R, Rockinger I, Fricke H, Stetter K (1992). "Aquifex pyrophilus gen. nov. sp. nov., Represents a Novel Group of Marine Hyperthermophilic Hydrogen-Oxidizing Bacteria". Syst. Appl. Microbiol. 15 (3): 340–351. doi:10.1016/S0723-2020(11)80206-7.
  5. ^ L'Haridon, Reysenbach AL, Tindall BJ, Schönheit P, Banta A, Johnsen U, Schumann P, Gambacorta A, Stackebrandt E, Jeanthon C (December 2006). "Desulfurobacterium atlanticum sp. nov., Desulfurobacterium pacificum sp. nov. and Thermovibrio guaymasensis sp. nov., three thermophilic members of the Desulfurobacteriaceae fam. nov., a deep branching lineage within the bacteria". Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 56 (Pt 12): 2843–2852. doi:10.1099/ijs.0.63994-0. PMID 17158986.
  6. ^ J.P. Euzéby. "Aquificae". List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). Archived from the original on 2011-06-13. Retrieved 2016-09-09.
  7. ^ Oren A, Garrity GM (2015). "List of new names and new combinations previously effectively, but not validly, published". Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 65 (7): 2017–2025. doi:10.1099/ijs.0.000317. PMC 5817221. PMID 28891789.
  8. ^ a b c Gupta RS, Lali R (September 2013). "Molecular signatures for the phylum Aquificae and its different clades: Proposal for division of the phylum Aquificae into the emended order Aquificales, containing the families Aquificaceae and Hydrogenothermaceae, and a new order Desulfurobacteriales ord. nov., containing the family Desulfurobacteriaceae". Antonie van Leeuwenhoek. 104 (3): 349–368. doi:10.1007/s10482-013-9957-6. PMID 23812969. S2CID 559778.
  9. ^ Nunoura T, Oida H, Miyazaki M, Suzuki Y (March 2008). "Thermosulfidibacter takaii gen. nov., sp. nov., a thermophilic, hydrogen-oxidizing, sulfur-reducing chemolithoautotroph isolated from a deep-sea hydrothermal field in the Southern Okinawa Trough". Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 58 (Pt 3): 659–665. doi:10.1099/ijs.0.65349-0. PMID 18319474.
  10. ^ Guiral M, Prunetti L, Aussignargues C, Ciaccafava A, Infossi P, Ilbert M, Lojou E, Giudici-Orticoni MT (2012). The hyperthermophilic bacterium Aquifex aeolicus: from respiratory pathways to extremely resistant enzymes and biotechnological applications. Adv. Microb. Physiol. Advances in Microbial Physiology. Vol. 61. pp. 125–194. doi:10.1016/B978-0-12-394423-8.00004-4. ISBN 9780123944238. PMID 23046953.
  11. ^ a b Reysenbach, A.-L. (2001) 문 BII.보온병아리 11월인: 베르제이의 체계적 세균학 매뉴얼, 369-387페이지.에드 D. R. 분, R. W. 카스텐홀츠Springer-Verlag: 베를린.
  12. ^ Gupta, RS (2014) 물문.원핵 생물 417-445스프링거 베를린 하이델베르크입니다
  13. ^ a b c Khadka, Bijendra; Persaud, Dhillon; Gupta, Radhey S. (2019-12-29). "Novel Sequence Feature of SecA Translocase Protein Unique to the Thermophilic Bacteria: Bioinformatics Analyses to Investigate Their Potential Roles". Microorganisms. 8 (1): 59. doi:10.3390/microorganisms8010059. ISSN 2076-2607. PMC 7023208. PMID 31905784.
  14. ^ Huber, R. 및 Hannig, M. (2006) Thermotogales.원핵생물 7: 899-922.
  15. ^ Aquifex pyrophilus의 Klenk, H. P., Meier, T. D., Durovic, P. 및 기타(1999) RNA 중합효소:박테리아 rpoBC 오퍼론과 극호열성 세균의 진화에 미치는 영향.J Mol Evol 48: 528-541.
  16. ^ Gupta, R. S. (2000) 프로테오박테리아 계통발생학: 다른 유박테리아 식물 및 진핵생물과의 관계.FEMS Microbiol Rev 24: 367-402.
  17. ^ Ciccarelli, F. D., Doerks, T., von Mering, C., Crivey, C. J., Snel, B. 및 B. (2006) 고도로 분해된 생명의 나무의 자동 재구성을 향해서.과학 311: 1283-1287.
  18. ^ Di Giulio, M. (2003) 보편적 조상은 열애호자 또는 열애호자였다.테스트와 추가 증거.J 이론 비올 221: 425-436.
  19. ^ a b c Griffiths, E.와 Gupta, R. S. (2004) 다양한 단백질의 시그니처 배열은 Aquificales 목의 늦은 확산에 대한 증거를 제공한다.국제 미생물 7: 41-52.
  20. ^ Meyer, T. E. 및 Bansal, A. K. (2005) CG 함량 증가를 통한 과열 변성에 대한 안정화에서는 전체 게놈과 16S rRNA 분석 간의 차이를 설명할 수 있다.생화학 44: 11458-11465.
  21. ^ 생물 카탈로그:더위를 견디다
  22. ^ Bousau B, Guéguen L, Gouy M.수평적 유전자 이동에 대한 설명은 박테리아 계통 발생에서 수생균의 위치에 관한 상반된 가설을 설명한다.BMC Evol Biol.2008년 10월 3일;8:272.doi:10.1186/1471-2148-8-272.
  23. ^ 모든 종류의 살아있는 나무 프로젝트."16S rRNA-based LTP release 132". Silva Comprehensive Ribosomal RNA Database. Retrieved 2015-08-20.
  24. ^ Ludwig, W.; Euzéby, J. & Whitman W.B. (2008). "Bergey's Taxonomic Outlines: Volume 4 - Draft Taxonomic Outline of the Bacteroidetes, Planctomycetes, Chlamydiae, Spirochaetes, Fibrobacteres, Fusobacteria, Acidobacteria, Verrucomicrobia, Dictyoglomi, and Gemmatimonadetes" (PDF). Bergey's Manual Trust: 15. Archived from the original (PDF) on 2009-04-24. Retrieved 2011-06-27.
  25. ^ Euzéby JP. "Aquificae". List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). Retrieved 2021-03-20.
  26. ^ Sayers. "Aquificae". National Center for Biotechnology Information (NCBI) taxonomy database. Retrieved 2021-03-20.
  27. ^ "GTDB release 05-RS95". Genome Taxonomy Database.
  28. ^ Parks, DH; Chuvochina, M; Chaumeil, PA; Rinke, C; Mussig, AJ; Hugenholtz, P (September 2020). "A complete domain-to-species taxonomy for Bacteria and Archaea". Nature Biotechnology. 38 (9): 1079–1086. bioRxiv 10.1101/771964. doi:10.1038/s41587-020-0501-8. PMID 32341564. S2CID 216560589.