메타노피루스속

Methanopyrus
메타노피루스속
과학적 분류
도메인:
고세균
왕국:
에우리아카이오타
문:
에우리아카이오타
클래스:
메타노피리
주문:
메타노피랄레스
패밀리:
메타노피레이스과
속:
메타노피루스속
이항명
메타노피루스속
쿠르 외 연구진 1992년
종.

분류학에서, 메타노피루스는 메타노피레이스과의 [1]한 속이다.

메타노피루스는 M. Kandleri라는 단일 종과 함께 메타노겐의 한 속이다.막대 모양의 온열성 물질로, 캘리포니아만에서 온 흑인 흡연자의 벽에서 깊이 2000m, 온도 84–110°C에서 발견되었다.변종 116은 카이레이 열수장의 흑연액에서 발견되었으며, [2]122°C에서 생존하고 번식할 수 있다.M. kandleri는 또한 성장과 [3]세포 활동을 위해 높은 이온 농도(> 1 M)를 필요로 한다.높은 복원력과 극한 환경 때문에 M. Kandleri는 극친성 [3]동물로 분류되기도 한다.그것은 수소-이산화탄소가 풍부한 환경에서 살며, 다른 메타노겐처럼 후자를 메탄으로 환원시킨다.그것은 유리아카이오타강(Euryarchaeota)에 속합니다.

미생물학적 특성

형태학

Methanopyrus kandleri는 막대 모양의 그램 양성 메타노겐으로 길이 약 2~[3]14μm, 직경 0.5μm이다.M. Kandleri의 세포막은 가장 원시적인 지질 중 하나이며 후기 [3]고고학에서 발견된 피타닐 디에테르의 전신으로 여겨지는 테르페노이드 지질로 구성되어 있어 독특하다.테르페노이드 지질은 콜레스테롤, 호파노이드, 카로티노이드, 피탄, 비스피탄을 [4]포함한 지질 그룹이다.테르페노이드는 M. Kandleri에서 막의 주요 구성 요소이지만, 진핵 생물과 [4]박테리아에서는 지지 구조에 가깝다.칸들레리는 극성 편모를 [5]통해 이동한다.

Methanopyrus Kandleri는 고리형 2,3-디포스포글리세린산염의 [3]고농도를 가지고 있다.이 화합물은 고온에서 종종 발견되어 고온에서 [6]단백질 변성을 막는데 도움을 준다.고리형 2,3-디포스포글리세린산염의 증가된 농도는 메타노겐을 보호하고, 다른 많은 유기체가 살 수 없는 환경에서 메타노겐이 생존하도록 도와줍니다.단백질을 보호하는 것을 돕기 위해 이 화합물 외에도, M. Kandleri는 또한 [3]막 안에 높은 염분 농도를 가지고 있습니다.이 증가된 염분 농도는 효소 안정에 도움을 주고 더 [7]높은 온도에서 효소의 활동을 촉진합니다.

대사

메타노겐으로서, M. Kandleri는 수소를 전자원으로 사용하고 환경의 이산화탄소를 [3]메타노제네이션으로 알려진 과정인 메탄으로 환원합니다.M. kandleri는 화학적 결석성 자율영양성 혐기성 생물이며 최종 전자수용체로 [3][7]산소를 사용하지 않는다.

서식지

M. Kandleri의 문화는 캘리포니아만, 중앙 인디언 능선, 대서양 중앙 능선, 아이슬란드 [5]등의 다양한 해저 열수 분출구에서 분리되었다.이 종은 캘리포니아만에서 온 흑인 흡연자의 벽에서 84–110°C의 온도에서 2000m 깊이에서 처음 발견되었다.M. kandleri는 최대 122°C의 온도까지 생존할 수 있지만, 최적의 성장은 98°[3][2]C로 결정되었다.세포 성장과 [5]활동을 위해서는 높은 내부 이온 세포 농도(> 1M)가 필요하다.M. Kandleri가 거주하는 환경의 극한으로 인해 [2]틈새종의 배타성으로 인해 추가적인 계통학적 분리가 발생했다는 가설이 있다.

게놈 속성

Fidelity Systems의 연구원들이 Methanopyrus Kandleri의 완전한 게놈을 배열했다.1694,969개의 뉴클레오티드를 포함하는 GC가 풍부한 게놈으로 확인되었으며, 그 중 약 62.1%가 구아닌 또는 시토신이다.[3]단일 원형 염색체에는 1691개의 단백질 코드 유전자와 39개의 RNA [3]유전자가 있다.이 종은 또한 바이러스 유전자 [8]이식을 통해 많은 수의 고아 유전자를 소유하고 있다.

장래의 조사

Methanopyrus Kandleri는 또한 토포이소머라아제 V를 가진 것으로 알려진 유일한 종이다.에 대한 M.kandleri 그런 높은 온도에서 살아남기 위해 DNA회전 효소 V와 둘 다 나타내기 때문에 topoisomerase와 DNA수리 활동 하더라도 dama 있는 서로 독립적으로 활동할 수도 있는 구체적으로 여러개의 DNA공사 현장을 보유하고 있고 둘 다 긍정적으로 부정적으로 다 중고 DNA.[8]DNA회전 효소 V는 독특한 효소 이완에도 도움을 줄 수 있다.geDNA에 [9]있는 부위 중 하나로요이 경우 토포이소머라아제 V가 유용하지만 토포이소머라아제 V를 가진 다른 온열성 물질을 찾는 것은 어려운 것으로 입증되었다.다른 고고학에서 토포이소머라아제 V의 결핍은 연구자들이 M. Kandleri에 있는 효소의 기원이 바이러스 유전자 이동의 결과이며 그 종에 있는 비정상적인 양의 고아 유전자가 이 [8]이론에 대한 증거를 제공한다고 믿게 만들었다.또한, 과학자들이 탄력적인 효소 과정을 산업적 [5]목적에 적용하고자 하기 때문에, M. Kandleri의 극한 환경 때문에 진화된 세포 반응은 또 다른 연구 주제였다.

외부 링크


레퍼런스

  1. ^ Methanopyrus 의 NCBI Web 페이지를 참조해 주세요.에서 추출된 데이터"NCBI taxonomy resources". National Center for Biotechnology Information. Retrieved 2007-03-19.
  2. ^ a b c Takai K, Nakamura K, Toki T, Tsunogai U, Miyazaki M, Miyazaki J, et al. (August 2008). "Cell proliferation at 122 degrees C and isotopically heavy CH4 production by a hyperthermophilic methanogen under high-pressure cultivation". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (31): 10949–54. Bibcode:2008PNAS..10510949T. doi:10.1073/pnas.0712334105. PMC 2490668. PMID 18664583.
  3. ^ a b c d e f g h i j k Slesarev AI, Mezhevaya KV, Makarova KS, Polushin NN, Shcherbinina OV, Shakhova VV, et al. (April 2002). "The complete genome of hyperthermophile Methanopyrus kandleri AV19 and monophyly of archaeal methanogens". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (7): 4644–9. Bibcode:2002PNAS...99.4644S. doi:10.1073/pnas.032671499. PMC 123701. PMID 11930014.
  4. ^ a b Nakatani Y, Ribeiro N, Streiff S, Gotoh M, Pozzi G, Désaubry L, Milon A (September 2014). "Search for the most 'primitive' membranes and their reinforcers: a review of the polyprenyl phosphates theory". Origins of Life and Evolution of the Biosphere. 44 (3): 197–208. Bibcode:2014OLEB...44..197N. doi:10.1007/s11084-014-9365-6. PMC 4669544. PMID 25351682.
  5. ^ a b c d Oren, Aharon (2014), Rosenberg, Eugene; DeLong, Edward F.; Lory, Stephen; Stackebrandt, Erko (eds.), "The Family Methanopyraceae", The Prokaryotes, Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, pp. 247–252, doi:10.1007/978-3-642-38954-2_328, ISBN 978-3-642-38953-5, retrieved 2021-10-11
  6. ^ "InterPro". www.ebi.ac.uk. Retrieved 2021-04-23.
  7. ^ a b Breitung J, Börner G, Scholz S, Linder D, Stetter KO, Thauer RK (December 1992). "Salt dependence, kinetic properties and catalytic mechanism of N-formylmethanofuran:tetrahydromethanopterin formyltransferase from the extreme thermophile Methanopyrus kandleri". European Journal of Biochemistry. 210 (3): 971–81. doi:10.1111/j.1432-1033.1992.tb17502.x. PMID 1483480.
  8. ^ a b c Forterre, Patrick (June 2006). "DNA topoisomerase V: a new fold of mysterious origin". Trends in Biotechnology. 24 (6): 245–247. doi:10.1016/j.tibtech.2006.04.006. PMID 16650908.
  9. ^ Rajan, Rakhi; Osterman, Amy; Mondragón, Alfonso (2016-04-20). "Methanopyrus kandleri topoisomerase V contains three distinct AP lyase active sites in addition to the topoisomerase active site". Nucleic Acids Research. 44 (7): 3464–3474. doi:10.1093/nar/gkw122. ISSN 0305-1048. PMC 4838376. PMID 26908655.

추가 정보

과학 데이터베이스

외부 링크