술포오부스솔파타리쿠스

Sulfolobus solfataricus
술포오부스솔파타리쿠스
과학적 분류
도메인:
아르케아
킹덤:
크레나카게오타
망울:
크레나카게오타
클래스:
테르모프로테이트
순서:
설포목
패밀리:
술포오바과
속:
사카롤로부스속
종:
에스솔파타리쿠스
이항식 이름
사카롤로부스솔파타리쿠스
(Stetter and Zillig 1980) 사카이·쿠로사와 2018

사카롤로부스 솔파타리쿠스는 열성 고대의 일종이다.2018년 사카롤로부스 칼디시무스(Saccharolobus caldissimus)라는 설명과 함께 설포오부스속에서 새속 사카롤로부스로 옮겨졌다.[1]null

그것은 솔파타라 화산(이탈리아 피시아렐리-캄파니아)에 있는 두 명의 독일 미생물학자 칼 세터와 울프람 질릭에 의해 1980년 솔파타라 화산(이탈리아 피시아렐리-캄파니아)에서 처음으로 고립되어 발견되었다.[2]null

그러나 이 유기체들은 화산에 고립된 것이 아니라 온천과 같은 곳에서 전세계에서 발견된다.이 종은 섭씨 80도, pH 2~4도 사이의 온도에서 가장 잘 자라며, 에너지를 얻기 위해 솔파타리쿠스가 신진대사를 할 수 있을 만큼 충분한 유황이다.이러한 조건들은 극초음파로서 자격을 부여하며, 고온과 낮은 pH 수준을 선호하기 때문에 열산소음파로 특히 알려져 있으며, 또한 대사 시스템에서도 에어로빅과 이질성 범주에 속한다.[3]그것은 보통 구형의 세포 형태를 가지고 있고 자주 로브를 만든다.자가영양체로서 황이나 심지어 다양한 유기 화합물에서 자라는 에너지를 얻는다.[4]null

현재 크레나르카에오타 분지 내에 있는 유기체 중 가장 널리 연구되고 있다.솔파타리쿠스는 DNA 복제, 세포 주기, 염색체 통합, 전사, RNA 처리, 번역 등의 방법으로 연구된다.모든 자료는 이 유기체가 고고학적 특이 유전자의 높은 비율을 가지고 있다는 것을 가리키는데, 이것은 고고학, 박테리아, 진카리아 세 종류의 미생물 사이의 차이를 보여준다.null

게놈

설포오부스 솔파타리쿠스는 극한 환경에서도 번성할 수 있다는 점에서 분자, 유전적, 생화학적 관점에서 가장 많이 연구된 미생물로, 실험실에서 쉽게 번식할 수 있으며, 게다가 변형, 전도와 결합의 과정을 통해 유전 물질을 교환할 수 있다.null

이러한 미생물의 염기서열 분석의 주요 동기는 일반적으로 고온에서 변성하는 단백질의 온도조절성 때문이다.S. solfataricus의 게놈 전체 순서는 2001년에 완성되었다.[5]단일 염색체에는 2,992,245개의 염기쌍이 존재하며 2,977개의 단백질과 다량의 RNA를 암호화하고 있다.S. s. solfataricus 인코딩된 단백질의 3분의 1은 다른 게놈에 동음이의어가 없다.나머지 암호화된 단백질의 경우 40%는 고세라 특정, 12%는 박테리아와 공유, 2.3%는 유카리아와 공유된다.;[6] 이들 단백질의 33%는 설포오부스에만 암호화되어 있다.많은 수의 ORF(열린 판독 프레임)가 테르모플라즈마에서 매우 유사하다.[3]null

이미 eukaryotes에 존재하는 작은 핵극 RNA(snoRNA)도 S에서 확인되었다.솔파타리쿠스와 S.acidolcaldarius.그들은 이미 Eucarya에 있는 리보솜 RNA에서 인트론을 제거하고 전치 후 수정에서 그들이 하는 역할로 알려져 있다.[7]null

설포오부스의 게놈은 짧은 탠덤 반복, 삽입, 반복 원소의 존재로 특징지어지며, 200여 개의 IS 삽입 시퀀스 원소를 가지고 있어 다양성이 넓다.null

열성 역자극

고고학에서 변성에 대한 이중나선의 안정화는 특정한 열성 효소인 역자극의 존재에 기인 것이다.그것은 고열성, 열성성인 고고학과 박테리아에서 발견되었다.설포오부스에는 각각 역자유를 암호화하는 두 개의 유전자가 있다.[8]비정형 dna topoisomerases로 정의되며, 기본 활동은 닫힌 원형 dna에서 양성 슈퍼코일의 생산으로 이루어진다.오픈 콤플렉스의 형성을 막기 위해서는 포지티브 슈퍼코일링이 중요하다.역방향 자이라스는 두 개의 영역으로 구성되어 있다. 첫 번째 영역은 헬리코아제, 두 번째 영역은 토포아세머레이스 I이다.역직구의 가능한 역할은 염색체 같은 구조를 조립하기 위한 양의 슈퍼코일링의 사용일 수 있다.[9]1997년에 과학자들은 설포오부스의 또 다른 중요한 특징을 발견했다: 이 미생물은 TopoVI라고 불리는 타입 II topoisomerase를 포함하고 있다. 이 미생물은 감수성 재조합 인자와 동질성이 있으며, 모든 유카리아에서 감수성 재조합의 주요한 역할을 하는 스포11이다.[10][11]null

S. solfataricus는 타입 I, TopA 및 리버스 자이라스의 토포아세라제 3종과 TopR1과 TopR2의 토포아세라제 2종, TopoVI의 토포아세라제 1종으로 구성되어 있다.[12]null

DNA결합단백질

Philul Crenarchaeota에는 히스톤처럼 DNA의 작은 홈을 묶는 세 가지 단백질이 있다.번역 과정을 거쳐 수정되는 알바, 크렌7, sso7d.이것들은 작고 설포오부스의 여러 변종에서 발견되었지만 다른 게놈에서는 발견되지 않았다.설포오부스의 염색질 단백질은 전체의 1~5%를 차지한다.그들은 구조적 기능과 규제적 기능을 모두 가질 수 있다.이것들은 인간 HMG-박스 단백질처럼 보이는데, 게놈에 대한 영향, 표현과 안정성, 후생유전학적 과정 때문이다.[13]히스톤이 부족한 종에서는 진핵 히스톤처럼 아세틸화 및 메틸화 될 수 있다.[14][15][16][17]설포오부스 균주는 sso7d 단백질 계열과 같이 서로 다른 독특한 DNA 결합 단백질을 나타낸다.이중나선을 안정화시켜 고온에서 변성을 방지하여 용융점 위로 어닐링을 촉진한다.[18]null

아치엘 크로마틴의 주요 성분은 알바로 알려진 Sac10b 계열 단백질로 표현된다(아세틸화는 결합 친화력을 낮춘다).[19][20]이 단백질들은 작고, 기초적이며, 조광성 핵산을 결합하는 단백질이다.게다가, 그것은 대부분의 염기서열화된 원형 게놈에 보존되어 있다.[21][22]예를 들어 알바의 아세틸화 상태는 체외에서 촉진자 접근과 전사에 영향을 미치는 반면, 또 다른 설포오부스 크로마틴 단백질인 Sso7D의 메틸화 상태는 배양 온도에 의해 변화된다.[23][24]null

아르케아에서 전사의 진핵적 특성에 대한 초기 증거를 대변하는 울프람 질리그의 집단의 연구는 이후 설포오부스를 전사 연구의 이상적인 모델 시스템으로 만들었다.설포오부스에 대한 최근의 연구는 다른 고고학 종들 외에도 주로 이들 유기체에서의 전사 기계의 구성, 기능 및 규제에 초점을 맞추고 있으며, 유카리아와 아고아고아에서 이 과정의 근본적인 보존 측면에 초점을 맞추고 있다.[25]null

DNA 전이

사카롤로부스 솔파타리쿠스가 DNA 손상 물질에 노출되면 UV-방사선, 블로마이신 또는 미토마이신 C가 세포 집적을 유도한다.[26]pH 변화나 온도 변화 등 다른 물리적 스트레스 요인은 집계를 유도하지 않아 집계의 유도는 특히 DNA 손상에 의해 발생함을 시사한다.Ajon 등은 UV 유도 세포집합이 높은 주파수로 염색체 표식자 교환을 매개한다는 것을 보여주었다.[27]재조합 비율은 최대 3배까지 유도되지 않은 배양균을 초과했다.프롤스 외 연구진 [26][28]및 에이전 [27]외 연구진UV 유도 DNA 전달 과정과 그에 따른 동질 재조합 수리는 염색체의 무결성을 유지하기 위한 중요한 메커니즘을 나타낸다는 가설을 세웠다.이러한 반응은 원시적인 형태의 성교호작용일 수 있는데, 이는 또한 DNA 손상의 동질적 재조합 수리로 이어지는 세포간의 DNA 전달과도 연관이 있는 보다 잘 연구된 박테리아 변형과 유사하다.[citation needed]null

신진대사

설포오부스 솔파타리쿠스는 산소가 있는 상태에서 당류, 알코올, 아미노산 등 다양한 유기 화합물과 페놀과 같은 방향성 화합물에서 화학적으로 성장한다고 알려져 있다.[29]null

포도당 산화를 위해 수정된 엔트너-더드로프 경로를 사용하며, 그 결과 화농산 분자는 TCA 사이클에서 완전히 광물화될 수 있다.[29]null

분자 산소는 전자 트랜스포트 체인의 끝에서 유일하게 알려진 전자 수용체다.[30]이 아르케아 종은 유기 분자 외에 황화수소와[6] 원소황도 전자 기증자로 활용할 수 있고 CO2도 고칠 수 있어 HP/HB 사이클을 통해 화학적 자생적으로 생활할 수 있다.[29]최근의 연구들은 비록 느리지만 분자 수소를 산화시키는 성장 능력도 발견하였다.[1]null

페레독신

페레독신은 S. 솔파타리쿠스의 주요 대사 전자 운반체 역할을 하는 것으로 의심받고 있다.이는 박테리아와 유카리아 내 대부분의 종과 대조되는데, 이들은 일반적으로 NADH를 주전자 매개체로 의존한다.S. solfataricus는 많은 독특한 고고학적 특유한 능력과 결합된 강한 진핵적 특징을 가지고 있다.연구 결과는 DNA 메커니즘, 세포 주기, 과도기적 기구의 다양한 방법에서 나왔다.전반적으로, 이 연구는 세레나케아와 에우리아케아에서 발견된 차이점의 대표적인 예였다.[6][31]null

생태학

해비타트

S.solfataricus은 극단적인 termophile Archea, 로사 술포로 부스 속의 종들의 다른 사람들은 강력한 화산 활동 지역으로 최적화 성장 조건을 갖추었다, 높은 온도와 이 특정한 조건을 화산 지대의 간헐천이나 화력 발전소를 스프링과 같은 전형적인 매우 산성 pH,[32]과, 사실에서 가장 작년 해외 microorgani.wsm발견된 것은 다음과 같은 화산 현상으로 악명 높은 미국(옐로우스톤 국립공원),[33] 뉴질랜드,[34] 섬, 이탈리아 등이다.인도네시아 과학자 팀이 실시한 연구는 서자바에서도 설포오부스 공동체의 존재를 보여주었고, 높은 공포, 낮은 ph, 그리고 황의 존재는 이러한 미생물의 성장을 위해 필요한 조건임을 확인했다.[35]null

솔파타라 화산의 후마롤레 - 이탈리아 캄파니아.

토양 산성화

S. 솔파타리쿠스는 대사 전략에 따라 황을 산화시킬 수 있는데, 이러한 반응의 산물 중 하나는 H+이고, 그 결과 주변 부위의 산화가 느리게 된다.토양 산성화는 산업활동으로 인한 오염물질 배출이 있는 곳에서 증가하며, 이 과정에서 분해에 관여하는 이질성 박테리아의 수가 감소하는데, 이는 유기물 재활용과 궁극적으로 토양 비료를 위한 기초가 된다.[36]null

바이오테크놀로지:리소스 매핑 해제 술폴로부스

오늘날 많은 응용분야에서 식품, 섬유, 청소산업, 펄프, 제지산업뿐만 아니라 연구와 진단을 위한 열안정효소의 공급원으로서 설포오부스 술파타리쿠스를 사용하는 것에 관심이 있다.게다가 이 효소는 촉매 다양성, 높은 pH 및 온도 안정성, 유기 용매로 증가, 단백질 분해에 대한 저항성 때문에 과부하된다.[37][38]null

현재 테트라에스테르 지질, 항균 성질을 가진 막 베시클, 트레할로스 성분, 그리고 새로운 β-갈락툴리고사카리드가 점점 중요해지고 있다.[39]null

β-갈락토시다아제

극열성 고생물인 술폴로부스 솔파타리쿠스에서 격리된 온도조절 효소 β-갈락토시다아제는 MT-4에 변형된다.

이 효소는 체화학적 성질을 정화시키고 특징화함으로써 유체가 함유된 유당의 많은 산업적 과정에 이용되었다.[40]null

프로테아제스

그 산업은 연구되어 온 많은 다른 설포오부스 보호뿐만 아니라 안정적인 보호에 관심이 있다.[41]null

솔포불루스솔파타리쿠스 MT4의 샤페로닌과 관련된 활성 아미노펩티드가 설명되었다.[42]null

소마루가 외 연구진(2014년)[43]도 자성 나노입자가 효소를 고정시켜 S.솔파타리쿠스 MT4의 특성을 잘 살린 카복시펩티아제의 안정성과 반응수율을 개선했다.null

에스테라제/lipases

새로운 온도조절성 세포외 효소 세린 아릴레스테라아제는 원래 열성역도포체 고고학자인 설포오부스 솔파타리쿠스 P1에서 유기인산물의 가수분해에서 큰 작용으로 발견된다.[44]null

샤페로닌스

E의 온도 충격(50.4°C)에 대한 반응S.솔파타리쿠스 P2의 미세한 온열 스턴 단백질(S.so-HSP20)인 대장균 세포가 내성 개선에 효과적으로 사용되어 왔다.[45]null

ATP, K+, Mg2+가 포함되지만 변성물질에서 붕괴되고 역동적인 단백질을 공급하기 위해 S솔파타리쿠스에 추가 단백질을 생산하지 않고 있는 샤페로닌 Ssocpn(920 kDa)을 볼 때, 재생된 기질들이 필름을 통해 움직이고 있는 동안 초충전세포에 저장되었다.[46]null

지포좀

테트라데터 지질성 물질로 인해 극열성 아르케아의 막은 그 구성에서 독특하다.아르케아 지질은 온도와 pH의 탁월한 안정성과 용액유출에 대한 조임성을 가진 지질의 유망한 공급원이다.그러한 고고학은 의약품, 백신, 유전자의 전달을 위한 가능한 도구들이다.[47]null

참조

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