열애호성

Thermophile
Thermopile과 혼동하지 마십시오.
열애호가들은 옐로스톤 국립공원 그랜드 프리즘 스프링의 밝은 색을 만들어냅니다.

열애호성은 41~122°C(106~252°F)[1][2]의 비교적 높은 온도에서 번성하는 유기체(극단애호성의 일종)이다.많은 열애호가들은 박테리아나 곰팡이일 수 있지만 고세균이다.호열성 유박테리아는 최초의 박테리아 [3]중 하나였을 것으로 추정된다.

열친화성은 옐로스톤 국립공원(이미지 참조)과 같은 온천과 심해 열수 분출구, 그리고 이탄 늪과 퇴비 같은 부패 식물성 물질과 같은 지구 온난화 지역에서 발견됩니다.

다른 박테리아나 고세균이 같은 온도에 노출되면 손상을 입거나 때때로 죽임을 당할 수 있는 반면, 열친화성은 높은 온도에서 살아남을 수 있다.

열친구의 효소는 고온에서 기능한다.이 효소들 중 일부는 분자생물학에서 사용된다. 예를 들어 PCR에서 사용되는 Taq 중합효소이다."서모필"은 열을 뜻하는 그리스어 εμμαα(thermotita)와 그리스어 ίμα(필리아)에서 유래했다.

분류

열애성은 다양한 방법으로 분류될 수 있다.한 분류는 최적의 성장 [4]온도에 따라 이러한 유기체를 분류합니다.

  1. 단순 친열성: 50~64 °C (122~147.2 °F)
  2. 극친열성 65~79°C(149~174.2°F)
  3. 80 °C 이상의 고온 친열성, 단 50 °C 미만(176+°F)은 아니다.

관련 분류에서 열친화성은 다음과 같이 분류된다.

  1. 통성 열친화성(중간 열친화성이라고도 함)은 고온에서도 번성할 수 있지만 낮은 온도(50°C(122°F 미만)에서도 번성할 수 있다.
  2. 필수 열친화성(극단 열친화성이라고도 함)은 성장을 위해 그러한 높은 온도를 필요로 합니다.
  3. 온열친구는 특히 최적 온도가 80°C(176°F) 이상인 극단적인 온열친열이다.
오리건주 미키 온천의 유출에 있는 친열성 물질 군락지로 수온은 약 60°C(140°F)입니다.

많은 고온성 고세균들은 성장을 위해 원소 유황을 필요로 한다.일부는 세포 호흡 중에 산소 대신 황을 전자 수용체로 사용하는 혐기성 물질이다.어떤 것들은 황을 산화시켜 황산을 에너지원으로 만드는 석영동물이다. 따라서 미생물은 매우 낮은 pH에 적응해야 한다(즉, 호산성 및 호열성).이 유기체들은 온천, 간헐천, 후마롤과 같이 보통 화산 활동과 관련된 뜨겁고 유황이 풍부한 환경의 거주자들이다.이 장소들, 특히 옐로스톤 국립공원에서는 미생물의 온도 최적화에 따른 구역화가 일어난다.이 유기체들은 광합성 색소의 존재로 인해 종종 착색된다.

열애호성 대 중애성

열친구는 유전학적 특징에서 중절편과 구별할 수 있다.예를 들어, 일부 시그니처 유전자의 코드화 영역의 GC 함량 수준은 계통발생성, 산소요구량, 염도 또는 서식지 [5]조건에 관계없이 중온성 및 온열성 유기체에 연관 분석을 적용했을 때 온도 범위 조건과 상관관계가 있는 것으로 일관되게 확인되었다.

진균성 열애호체

곰팡이는 진핵 왕국에서 50-60°[6]C의 온도 범위에서 생존할 수 있는 유일한 유기체 그룹이다.호열성 곰팡이는 많은 서식지에서 보고되었으며, 대부분은 소르다리아목 [7]진균류에 속한다.호열성 균류는 산업 관련 내열성 효소를 생산하는 능력, 특히 식물 [8]바이오매스의 분해로 인해 생명공학적으로 큰 잠재력을 가지고 있다.

유전자 이동 및 유전자 교환

Sulfolobus solfataricus 및 Sulfolobus acidocaldarius는 고열성 고세균이다.이들 유기체가 DNA 손상제인 UV 조사, 블레오마이신 또는 미토마이신 C에 노출되면 종 특이적 세포 집적이 [9][10]유도된다.S.acidocaldarius에서는 UV 유도 세포 집적이 고주파수로 [10]염색체 마커 교환을 매개한다.재조합률은 유도되지 않은 배양물의 재조합률을 최대 3배까지 웃돈다.Frols 외 [9][11]연구진 및 Ajon [10]외 연구진(2011)은 세포 집적이 상동 재조합을 통해 손상된 DNA의 복구를 증가시키기 위해 Sulfolobus 세포 사이의 종 특이적 DNA 전달을 증가시킨다는 가설을 세웠다.Van Wolreferences 외 [12]연구진은 극한 조건 하에서 온열친구의 DNA 교환을 논의하면서 DNA 교환이 상동 재조합을 통한 DNA 수복에 역할을 할 가능성이 높다고 언급했다.그들은 이 과정이 고온과 같은 DNA 손상 조건 하에서 매우 중요하다고 제안했다.또한 Sulfolobus에서의 DNA 전달은 DNA 손상의 상동 재조합 수복으로 이어지는 세포 간의 종 특이적 DNA 전달과 관련된 보다 잘 연구된 박테리아 변형 시스템과 유사한 원시적 형태의 성 상호작용일 수 있다는 주장이 제기되었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Madigan MT; Martino JM (2006). Brock Biology of Microorganisms (11th ed.). Pearson. p. 136. ISBN 0-13-196893-9.
  2. ^ Takai T; et al. (2008). "Cell proliferation at 122°C and isotopically heavy CH4 production by a hyperthermophilic methanogen under high-pressure cultivation". PNAS. 105 (31): 10949–51. Bibcode:2008PNAS..10510949T. doi:10.1073/pnas.0712334105. PMC 2490668. PMID 18664583.
  3. ^ 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. ^ Stetter, K. (2006). "History of discovery of the first hyperthermophiles". Extremophiles. 10 (5): 357–362. doi:10.1007/s00792-006-0012-7. PMID 16941067. S2CID 36345694.
  5. ^ Zheng H; Wu H (December 2010). "Gene-centric association analysis for the correlation between the guanine-cytosine content levels and temperature range conditions of prokaryotic species". BMC Bioinformatics. 11: S7. doi:10.1186/1471-2105-11-S11-S7. PMC 3024870. PMID 21172057.
  6. ^ Rajasekaran, A. K.; Maheshwari, R. (1993-09-01). "Thermophilic fungi: An assessment of their potential for growth in soil". Journal of Biosciences. 18 (3): 345–354. doi:10.1007/BF02702992. ISSN 0973-7138.
  7. ^ Patel, Hardi; Rawat, Seema (2021), "Thermophilic fungi: Diversity, physiology, genetics, and applications", New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering, Elsevier, pp. 69–93, retrieved 2022-06-02
  8. ^ van den Brink, Joost; Facun, Kryss; de Vries, Michel; Stielow, J. Benjamin (December 2015). "Thermophilic growth and enzymatic thermostability are polyphyletic traits within Chaetomiaceae". Fungal Biology. 119 (12): 1255–1266. doi:10.1016/j.funbio.2015.09.011. ISSN 1878-6146.
  9. ^ a b Fröls S; Ajon M; Wagner M; Teichmann D; Zolghadr B; Folea M; et al. (November 2008). "UV-inducible cellular aggregation of the hyperthermophilic archaeon Sulfolobus solfataricus is mediated by pili formation" (PDF). Mol. Microbiol. 70 (4): 938–52. doi:10.1111/j.1365-2958.2008.06459.x. PMID 18990182.
  10. ^ a b c Ajon M; Fröls S; van Wolferen M; Stoecker K; Teichmann D; Driessen AJ; et al. (November 2011). "UV-inducible DNA exchange in hyperthermophilic archaea mediated by type IV pili" (PDF). Mol. Microbiol. 82 (4): 807–17. doi:10.1111/j.1365-2958.2011.07861.x. PMID 21999488.
  11. ^ Fröls S; White MF; Schleper C (February 2009). "Reactions to UV damage in the model archaeon Sulfolobus solfataricus". Biochem. Soc. Trans. 37 (Pt 1): 36–41. doi:10.1042/BST0370036. PMID 19143598.
  12. ^ van Wolferen M; Ajon M; Driessen AJ; Albers SV (July 2013). "How hyperthermophiles adapt to change their lives: DNA exchange in extreme conditions". Extremophiles. 17 (4): 545–63. doi:10.1007/s00792-013-0552-6. PMID 23712907. S2CID 5572901.

외부 링크