할로톨러런스

Halotolerance

할로톨 톨러런스는 높은 염도의 조건에 [1]생물이 적응하는 것이다.할로톨렌성 종은 과염수 호수, 해안 사구, 염분 사막, 염분 습지, 그리고 내해의 소금 바다와 샘과 같은 지역에 사는 경향이 있습니다.할로겐화물은 염분이 높은 환경에서 살고 생존하기 위해 염도를 필요로 하는 유기체이며, 할로겐화성 유기체는 염분 조건에서 자랄 수 있지만 성장을 위해 염분 농도를 높일 필요는 없다.할로피 식물은 염분을 잘 견디는 고등 식물이다.할로텐성 미생물은 생명공학적으로 상당한 [2]관심을 가지고 있다.

적용들

할로텐성과 관련된 과학적 연구 분야는 생화학, 분자생물학, 세포생물학, 생리학, 생태학, 유전학을 포함한다.

할로톨 톨러런스에 대한 이해는 건조 지대 농업, 제리스카핑, 양식업(어류 또는 조류), 성장을 지원하기 위해 바닷물을 사용하는 바람직한 화합물(피코빌리포틴 또는 카로티노이드 등)의 생물 생산 또는 소금에 오염된 토양의 교정과 같은 분야에 적용할 수 있다.또한 많은 환경 스트레스 요인은 삼투압 변화를 수반하거나 유발하기 때문에 할로톨 톨러런스에 대한 지식은 수분 또는 온도에서 극한의 내성을 이해하는 것과도 관련이 있을 수 있습니다.

할로톨 톨러런스 연구의 목표는 토양 염분의 영향을 받는 토지의 농업 생산성을 높이는 것 또는 식염수만 사용할 수 있는 토지의 농업 생산성을 높이는 것이다.전통적인 농업 종은 (전통적인 사육 또는 유전자 공학에 의해) 자연적으로 할로톨렌스 종으로부터의 유전자 이동 또는 할로톨렌스 메커니즘에 대한 이해에서 개발된 치료법을 적용함으로써 더 할로톨렌스를 만들 수 있다.또한 천연 할로텐성 식물이나 미생물은 유용한 농작물이나 발효 생물로 발전할 수 있다.

할로피 식물의 세포 기능

높은 염분 조건에 대한 내성은 여러 경로를 통해 얻을 수 있습니다.식물에 유입되는 높은 수준의 소금은 호흡과 광합성의 합병증을 일으키는 이온 불균형을 유발하여 심각한 경우 성장률, 부상 및 사망률을 감소시킬 수 있습니다.염수 조건에 내성이 있는 것으로 간주되려면, 원형질체는 염분 농도 증가에 따른 독성 및 삼투압 효과의 균형을 유지하는 방법을 보여야 한다.할로피즘 혈관 식물은 염분 농도가 약 6%, 극단적인 경우 최대 20%인 토양에서 생존할 수 있다.이러한 조건에 대한 내성은 스트레스 단백질과 적합한 세포질 삼투압 [3]용질을 사용함으로써 달성된다.

이러한 조건에서 존재하기 위해, 할로피 식물은 세포에 높은 수준의 소금을 흡수하는 경향이 있으며, 이것은 종종 수분 흡수를 보장하기 위해 토양보다 낮은 삼투압 전위를 유지하는 데 필요합니다.세포 내의 높은 염분 농도는 엽록체와 같은 민감한 세포에 해를 끼칠 수 있기 때문에 염분의 격리가 관찰된다.이 작용 하에서 소금은 이러한 민감한 부분을 보호하기 위해 액포 안에 저장된다.액포 내에서 높은 염분 농도가 관찰되면, 액포와 세포질 사이에 높은 농도 구배가 형성되어 이 상태를 유지하기 위한 높은 에너지 투자로 이어진다.따라서 이러한 상황이 발생하는 것을 방지하기 위해 적합한 세포질 삼투압 용질의 축적을 볼 수 있다.할로겐화성 브라시카종에 축적된 프롤린 등의 아미노산, 글리신 베타인 등의 제4급 암모늄 염기 및 당류가 Chenopodiaceae의 할로겐화 구성원 내에서 이 역할을 하는 것으로 나타났으며, Asteraceae의 구성원은 사이클라이트 및 수용성 설탕의 축적을 나타내고 있다.이러한 화합물의 축적은 삼투압 효과의 균형을 유지하면서 염분 독성 농도의 확립을 방지하거나 고농도 [citation needed]구배를 유지할 필요가 있다.

세균성 할로 톨러런스

내할로 톨러런스의 정도는 [4]세균의 종류에 따라 크게 다르다.많은 시아노박테리아가 할로텐성을 가지고 있다; 그러한 시아노박테리아가 발생하는 장소는 보츠와나의 [5]큰 과염색 호수인 막가딕가디 팬스이다.

균류 내열성

염분 농도가 높은 서식지의 곰팡이는 대부분 내할로트렌스(즉, 성장에 소금을 필요로 하지 않음)이며, 호염성이 아니다.호염균은 드문 [6]예외이다.할로텐성 곰팡이는 태양 [7]염분과 같은 과염색 환경 군집의 비교적 크고 일정한 부분을 구성합니다.잘 연구된 예로는 효모 Debaryomyces hanseni와 흑효모 Aureobasidium pullulans와 Hortaea wernecki가 [8]있다.후자는 염분이 없는 배지와 거의 포화 상태인 NaCl 용액에서 성장할 수 있습니다.이러한 비정상적으로 광범위한 적응성을 강조하기 위해 일부 저자는 H. wernecki를 "극히 내열성"[9]으로 묘사한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Walter Larcher (2001)생리식물생태학 ISBN3-540-43516-6
  2. ^ Margesin, R.; Schinner, F. (2001). "Potential of halotolerant and halophilic microorganisms for biotechnology". Extremophiles : Life Under Extreme Conditions. 5 (2): 73–83. doi:10.1007/s007920100184. PMID 11354458. S2CID 22371046.
  3. ^ Gupta, Bhaskar; Huang, Bingru (3 April 2014). "Mechanism of Salinity Tolerance in Plants: Physiological, Biochemical, and Molecular Characterization". International Journal of Genomics. 2014: 701596. doi:10.1155/2014/701596. PMC 3996477. PMID 24804192.
  4. ^ Dieter Haussinger and Helmut Sies (2007) Osmosensing and Osmosignaling, 아카데미 프레스, 579 페이지 ISBN 0-12-373921-7
  5. ^ C. Michael Hogan (2008) Makgadikgadi, The Megalithic Portal, ed. A. 번햄
  6. ^ Gostinčar, C.; Grube, M.; De Hoog, S.; Zalar, P.; Gunde-Cimerman, N. (2010). "Extremotolerance in fungi: Evolution on the edge". FEMS Microbiology Ecology. 71 (1): 2–11. doi:10.1111/j.1574-6941.2009.00794.x. PMID 19878320.
  7. ^ Zajc, J.; Zalar, P.; Plemenitaš, A.; Gunde-Cimerman, N. (2012). "The Mycobiota of the Salterns". Biology of Marine Fungi. Progress in Molecular and Subcellular Biology. Vol. 53. pp. 133–158. doi:10.1007/978-3-642-23342-5_7. ISBN 978-3-642-23341-8. PMID 22222830.
  8. ^ Gunde-Cimerman, N.; Ramos, J.; Plemenitaš, A. (2009). "Halotolerant and halophilic fungi". Mycological Research. 113 (11): 1231–1241. doi:10.1016/j.mycres.2009.09.002. PMID 19747974.
  9. ^ Gostinčar, C.; Lenassi, M.; Gunde-Cimerman, N.; Plemenitaš, A. (2011). Fungal Adaptation to Extremely High Salt Concentrations. Advances in Applied Microbiology. Vol. 77. pp. 71–96. doi:10.1016/B978-0-12-387044-5.00003-0. ISBN 9780123870445. PMID 22050822.