Acidithrix ferrooxidans - Acidithrix ferrooxidans

Acidithrix ferrooxidans
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Тип:
Актинобактерии
Учебный класс:
Актинобактерии
Подкласс:
Acidimicrobidae
Заказ:
Acidimicrobiales
Семья:
Acidimicrobiaceae
Род:
Ацидитрикс
Разновидность:
A.ferrooxidans
Биномиальное имя
Acidithrix ferrooxidans
Kay et al. 2013[1]
Тип штамма
DSM 28176, JCM 19728, Py-F3[1]

Acidithrix ferrooxidans (A. ferrooxidans) это гетеротрофный, ацидофильный и Грамположительный бактерия из рода Ацидитрикс. Типовой штамм этого вида, A. ferrooxidans Py-F3 был изолирован от кислого потока, стекающего из медная шахта в Уэльс.[1][2][3][4] Этот вид растет в различных кислых средах, таких как ручьи, шахты или геотермальные источники.[3] Рудные озера с окислительно-восстановительным действием поддерживают рост с двухвалентным железом в качестве донора электронов.[3][5] A. ferrooxidans быстро растет в макроскопическом стримере, производя большую плотность клеток, чем другие стримерообразующие микробы.[6] Было предложено использование в биореакторах для восстановления шахтных отходов из-за плотности клеток и быстрого окисления окисления двухвалентного железа в кислых шахтных дренажах.[6] Производство экзополисахаридов во время метаболизма металлического субстрата, такого как окисление железа, помогает предотвратить инкрустацию клеток минералами.[5]

Изоляты / секвенирование

Изолировать Py-F3

Типовой штамм Py-F3 был выделен из кислых, богатых металлами шахтных вод в Северном Уэльсе.[5] Py-3 может способствовать развитию различных метаболизмов потенциальных субстратов для роста,[4] и может расти в диапазоне температур от 10 до 30 ° C и pH от 1,5 до 4,4.[4][7] Штамм Py-F3 кодирует несколько ферментов для фиксации углерода, включая RubisCO, но его активность в отношении фиксации углерода не изучалась.[4] В геноме были обнаружены гены, кодирующие белки метаболических путей с использованием серы, азота и железа.[4] Источником серы является сульфат, и он может использовать аминокислоты в качестве источника азота. Это уникальное требование к изоляту Py-F3, которое не позволяет ему расти в среде без добавления сложных субстратов.[4] Для гомеостаза pH гены уреазы могут способствовать выживанию из-за закодированной активности протонной перекачки.[4][7] Поглощение мочевины задокументировано в Py-F3 и позволяет внутриклеточное производство мочевины, а не попадание ее в клетку.[4] Пептидогликан этого организма содержит мезо-диаминопимелиновую кислоту и основные цепи жирных кислот и респираторный хинон.[7]

Изолят C25

Изолят C25 был извлечен из твердых частиц железа, образующихся в пелагической окислительно-восстановительной зоне, богатой железом, в шахтном озере.[5] Этот изолят может как окислять Fe (II), так и восстанавливать Fe (III) в микрокислородных условиях, и было высказано предположение, что он способствует образованию твердых частиц железа в пелагической среде.[5] Рост не происходил при pH ниже, чем у Py-F3 (pH) 2, в то время как C25 имел более высокую устойчивость к pH.[5] Наблюдение за тем, что C25 может как окислять, так и восстанавливать железо, дает представление о том, как микробы циклируют как железо, так и органический углерод в кислых условиях.[5] Высокие скорости окисления железа приводят к регенерации трехвалентного железа в окружающей среде при pH всего 1,5.[8][6] По сравнению с Py-F3, C25 не кодировал рибулозу, но для окончательного ответа необходимо провести дальнейшие исследования.[5]

Применение к биоремедиации

Штаммы растут с использованием метаболизма железа на триптическом соевом бульоне / агаре (TSA / TSB) при низком pH, где образуются бактериальные колонии с осадками железа.[5][6] Лабораторные условия при 25 ° C в аэробных условиях позволяли окислению двухвалентного железа происходить в стерилизованной озерной среде.[5] Исследователи признали потенциал использования A. ferrooxidans для биореактора за счет роста / прилипания к твердым поверхностям.[6] Железные рудники создают отличные условия для роста и являются аналогом биореактора из-за подобных поверхностей.[6] Использование бактерий может способствовать удалению растворимого железа из железистой воды, а производство железа (III) способствует растворению сульфидных минералов.[6]


Рекомендации

  1. ^ а б c «Ацидитрикс феррооксиданс». ebi8.uniprot.org.
  2. ^ Паркер, Чарльз Томас; Гаррити, Джордж М. "Резюме номенклатуры для Acidithrix ferrooxidans Jones and Johnson 2015". Рефераты NamesforLife. Дои:10.1601 / нм.27541.
  3. ^ а б c Джонс, РМ; Джонсон, ДБ (2014). «Acidithrix ferrooxidans gen. Nov., Sp. Nov .; нитчатый и облигатно гетеротрофный ацидофильный член актинобактерий, который катализирует диссимиляционное окислительное восстановление железа». Исследования в области микробиологии. 166 (2): 111–20. Дои:10.1016 / j.resmic.2015.01.003. PMID  25638020.
  4. ^ а б c d е ж грамм час Эйзен, Себастьян; Похлейн, Аня; Джонсон, Д. Барри; Даниэль, Рольф; Шлеманн, Михаэль; Мюлинг, Мартин (30 апреля 2015 г.). «Последовательность генома штамма Py-F3, предлагаемого штамма актинобактерий нового рода Acidithrix, изолят, окисляющий двухвалентное железо, Acidithrix ferrooxidans». Анонсы генома. 3 (2): e00382-15. Дои:10.1128 / геномA.00382-15. ЧВК  4417699.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j Дзиро Ф. Мори; Шипенг Лу; Маттиас Хендель; Кай Уве Точе; Томас Р. Ной; Василе Влад Янку; Николае Тарча; Юрген Попп; Кирстен Кюсель (01.01.2016). «Образование швертманнита на стыках клеток новым филамент-образующим Fe (II) -окисляющим изолятом, относящимся к новому роду Acidithrix». Микробиология. 162 (1). Дои:10.1099 / mic.0.000205; jsessionid = sokj0ytcu2lppnkxk4sp64rx.mbslive-10-240-10-109. ISSN  1350-0872.
  6. ^ а б c d е ж грамм Джонс, Роуз М .; Джонсон, Д. Барри (15.07.2016). «Кинетика железа и эволюция микробных популяций в биореакторах, окисляющих двухвалентное железо с низким pH». Экологические науки и технологии. 50 (15): 8239–8245. Дои:10.1021 / acs.est.6b02141. ISSN  0013-936X.
  7. ^ а б c Джонс, Роуз М .; Барри Джонсон, Д. (февраль 2015 г.). «Acidithrix ferrooxidans gen. Nov., Sp. Nov .; нитчатый и облигатно гетеротрофный ацидофильный член актинобактерий, катализирующий диссимиляционное окислительное восстановление железа». Исследования в области микробиологии. 166 (2): 111–120. Дои:10.1016 / j.resmic.2015.01.003. ISSN  0923-2508.
  8. ^ Ху, Данью; Ча, Гуйхонг; Гао, Бейле (2018). «Анализ класса Acidimicrobiia на основе филогеномных и молекулярных маркеров». Границы микробиологии. 9. Дои:10.3389 / fmicb.2018.00987. ISSN  1664-302X.