코마가타이박터시리누스

Komagataeibacter xylinus
코마가타이박터시리누스
과학적 분류
킹덤:
박테리아
망울:
프로테오박테리아
클래스:
알파프로테오박테리아
순서:
로도스피릴목
패밀리:
아세토박테리아과
속:
코마가타이박터
종:
K. xylinus
이항식 이름
코마가타이박터시리누스
(브라운 1886) 야마다 외 2013년
동의어[1]
  • "박테리움 크실리눔" 브라운 1886년
  • 글루코노아세토박터시리누스 (갈색 1886) 야마다 외 1998년
  • 글루코나세토박터시리누스 코리히. (갈색 1886) 야마다 외. 1998
  • 아세토박터균류 코리히. (갈색 1886) 야마다 1984
  • 아세토박터 아세티 서브sp. Xylinum (Brown 1886) De Ley and Frateur 1974 (Aproved Lists 1980)
  • 아세토박터실리눔 (갈색 1886) 야마다 1984
  • 아세토박터 아세티 서브sp. 샤일리누스 코리그 (Brown 1886) 드 레이와 프레이투르 1974 (Aproved Lists 1980)
  • "고마가타박터 크실리누스"(브라운 1886) 야마다 외 2012년

코마가타이박터시리누스는 셀룰로오스, 특히 박테리아 셀룰로오스 생산 능력으로 가장 잘 알려진 박테리아 종이다.

역사와 분류학

이 종은 1886년에 발효를 연구하면서 박테리아를 식별한 Adrian John Brown에 의해 처음 설명되었다. 브라운은 이 종들에게 박테리아 크릴리눔이라는 이름을 지어주었다. 그 후 주로 아세토박터균과 글루코나세토박터균 등 여러 다른 이름으로 알려져 왔다.[2] 2012년 코마가타이박터(Komagataeibacter)가 신설되면서 현재의 이름이 붙여졌다.[2][3][4] 속종의 일종이다.[1]

게놈과 신진대사

K. xylinus는 발효 중에 아세트산을 생성하는 그램 음성 에어로빅 박테리아의 그룹인 아세트산 박테리아의 일원이다. 셀룰로오스 생산에서도 그룹 내에서는 K. xylinus가 이례적이다. 박테리아 셀룰로오스(나노셀룰로오스라고도 한다)는 바이오필름의 형성에 관여한다.[2] 식물성 섬유소와 화학적으로 동일하지만, 물리적 구조와 성질이 뚜렷하다.[5]

2011년 [6]K.xylinus의 셀룰로오스 결핍 변종의 게놈 서열화가 진행되었고 2014년과[7] 2018년에는 셀룰로오스 생성 변종의 게놈에 이어 그 뒤를 이었다.[8] 최초의 셀룰로오스 생성 변종은 1개의 염색체 3.4 메가베이스 쌍과 5개의 플라스미드로 구성된 게놈을 가지고 있었으며, 그 중 1개는 약 330킬로바이스 쌍의 '메가플라스미드'이다.[7]

셀룰로오스 생성과 관련된 핵심 유전자는 4-gene 피연산자 bcsABCD에서 발생하는데, 이는 셀룰로오스 신타아제 효소의 4 서브유닛을 암호화하는 것이다. BcsA와 BscB는 체외에서 충분한 수준이지만 체내 효율적인 셀룰로오스 생산을 위해서는 네 가지 유전자가 모두 필요하다. K. xylinus 게놈에는 셀룰로오스 생성과 조절에도 셀룰로아제 효소를 비롯한 여러 유전자가 관여하고 있다.[2]

사용 및 유의성

필리핀산 시럽의 붉은나타데코

K. xylinus는 식물에서 셀룰로오스 생산 연구를 위한 모델 유기체로 오랫동안 사용되었다. 또한 박테리아 바이오 필름 생산, 세포-세포 통신, 기타 관심 주제들을 탐구하는 것도 그 자체로 연구되고 있다.[2] 산업용 박테리아 셀룰로오스 생산은 광범위한 연구의 대상이 되었지만, 생산성과 확장성에 의해 제한된다.[5][8]

아세트박터균은 콤부차 문화의 주요 미생물인 것으로 밝혀졌다.[9]

필리핀에서는 전통적으로 파인애플 주스와 코코넛 워터로 각각 만든 젤리 같은 나타 드 피냐와 나타 드 코코 디저트 생산에도 K. xylinus가 사용된다. 전자는 18세기 이후 생산되었다.[10][11]

참조

  1. ^ a b "Komagataeibacter". List of prokaryotic names with standing in nomenclature. Retrieved 5 July 2018.
  2. ^ a b c d e Römling, Ute; Galperin, Michael Y. (September 2015). "Bacterial cellulose biosynthesis: diversity of operons, subunits, products, and functions". Trends in Microbiology. 23 (9): 545–557. doi:10.1016/j.tim.2015.05.005. PMC 4676712. PMID 26077867.
  3. ^ Yamada, Yuzo; Yukphan, Pattaraporn; Vu, Huong Thi Lan; Muramatsu, Yuki; Ochaikul, Duangjai; Nakagawa, Yasuyoshi (12 June 2011). "Subdivision of the genus Gluconacetobacter Yamada, Hoshino and Ishikawa 1998: the proposal of Komagatabacter gen. nov., for strains accommodated to the Gluconacetobacter xylinus group in the α-Proteobacteria". Annals of Microbiology. 62 (2): 849–859. doi:10.1007/s13213-011-0288-4.
  4. ^ Yamada, Yuzo; Yukphan, Pattaraporn; Lan Vu, Huong Thi; Muramatsu, Yuki; Ochaikul, Duangjai; Tanasupawat, Somboon; Nakagawa, Yasuyoshi (2012). "Description of Komagataeibacter gen. nov., with proposals of new combinations (Acetobacteraceae)". The Journal of General and Applied Microbiology. 58 (5): 397–404. doi:10.2323/jgam.58.397.
  5. ^ a b Klemm, Dieter; Kramer, Friederike; Moritz, Sebastian; Lindström, Tom; Ankerfors, Mikael; Gray, Derek; Dorris, Annie (6 June 2011). "Nanocelluloses: A New Family of Nature-Based Materials". Angewandte Chemie International Edition. 50 (24): 5438–5466. doi:10.1002/anie.201001273. PMID 21598362.
  6. ^ Ogino, H.; Azuma, Y.; Hosoyama, A.; Nakazawa, H.; Matsutani, M.; Hasegawa, A.; Otsuyama, K.-i.; Matsushita, K.; Fujita, N.; Shirai, M. (28 November 2011). "Complete Genome Sequence of NBRC 3288, a Unique Cellulose-Nonproducing Strain of Gluconacetobacter xylinus Isolated from Vinegar". Journal of Bacteriology. 193 (24): 6997–6998. doi:10.1128/JB.06158-11. PMC 3232855. PMID 22123756.
  7. ^ a b Kubiak, Katarzyna; Kurzawa, Marta; Jędrzejczak-Krzepkowska, Marzena; Ludwicka, Karolina; Krawczyk, Mariusz; Migdalski, Andrzej; Kacprzak, Magdalena M.; Loska, Damian; Krystynowicz, Alina; Bielecki, Stanisław (April 2014). "Complete genome sequence of Gluconacetobacter xylinus E25 strain—Valuable and effective producer of bacterial nanocellulose". Journal of Biotechnology. 176: 18–19. doi:10.1016/j.jbiotec.2014.02.006. PMID 24556328.
  8. ^ a b Liu, Miao; Liu, Lingpu; Jia, Shiru; Li, Siqi; Zou, Yang; Zhong, Cheng (19 April 2018). "Complete genome analysis of Gluconacetobacter xylinus CGMCC 2955 for elucidating bacterial cellulose biosynthesis and metabolic regulation". Scientific Reports. 8 (1): 6266. doi:10.1038/s41598-018-24559-w. ISSN 2045-2322. PMC 5908849. PMID 29674724.
  9. ^ 얀코비치, 나, 그리고 스토야노비치, M.(1994). 차 곰팡이의 미생물 및 화학적 구성, 성장, 치료 및 항균 특성. 미크로바이올로기자(유고슬라비아).
  10. ^ Sutanto, Agus Tri (2012). "Pineapple Liquid Waste as Nata De Pina Raw Material". Makara, Teknologi. 16 (1): 63–67.
  11. ^ Vergara, Benito S.; Idowu, Panna Melizah H.; Sumangil, Julia H. (1999). Nata de Coco: A Filipino Delicacy (PDF). National Academy of Sciences and Technology, Philippines. ISBN 9718538615.