Дейнококк – Термус - Deinococcus–Thermus

Деинококк–Thermus
Научная классификация
Домен:	Бактерии
(без рейтинга):	Террабактерии
Тип:	Деинококк–Thermus
Учебный класс:	Дейнококки
Заказы и семьи
Deinococcales Deinococcaceae Trueperaceae Thermales Thermaceae
Синонимы
Deinococcaeota Орен и др. 2015 г.

Дейнококк – Термус это филюм из бактерии которые обладают высокой устойчивостью к опасностям окружающей среды, также известные как экстремофилы.^[1]У этих бактерий толстые клеточные стенки, которые дают им грамположительный пятен, но они включают в себя вторую мембрану и поэтому по структуре ближе к грамотрицательный бактерии.^[2][3][4] Кавалер-Смит называет это кладой Hadobacteria^[5] (из Аид, то Греческий подземный мир).

Таксономия

Тип Deinococcus-Thermus состоит из одного класса (Дейнококки ) и два порядка:

• В Deinococcales включают две семьи (Deinococcaceae и Trueperaceae ), с тремя родами, Деинококк, Дейнобактерии и Truepera.^[6][7][8] Truepera radiovictrix - самый ранний расходящийся член отряда.^[6] В рамках заказа, Деинококк образует отдельный монофилетический кластер по отношению к Дейнобактерии и Виды Truepera.^[9] Род включает несколько видов, устойчивых к радиации; они прославились своей способностью поедать ядерные отходы и другие токсичные материалы, выживать в космическом вакууме и выдерживать экстремальные жары и холода.^[10]
• В Thermales включают несколько родов устойчивых к нагреванию (Маринитермус, Мейотермус, Oceanithermus, Thermus, Вулканитермус, Рабдотермус ) помещенные в одну семью, Thermaceae.^[7][8][11] Филогенетический анализ показывает, что в пределах Thermales, Мейотермус и Thermus виды образуют монофилетический кластер по отношению к Маринитермус, Oceanithermus, Вулканитермус и Рабдотермус эта ветвь как аутгруппы внутри порядка.^[9] Это говорит о том, что Мейотермус и Thermus виды более тесно связаны друг с другом по сравнению с другими родами в пределах отряда. Thermus aquaticus сыграл важную роль в развитии полимеразной цепной реакции где повторяющиеся циклы нагрева ДНК почти до кипения делают выгодным использование термостабильного фермента ДНК-полимеразы.^[12]

Хотя эти две группы произошли от общего предка, два механизма сопротивления кажутся в значительной степени независимыми.^[9][13]

Молекулярные подписи

Молекулярные подписи в виде сохраненные индели подписи (CSI) и белки (CSP), которые являются уникальными общими для всех членов, принадлежащих к Deinococcus-Thermus тип.^[1][9] Эти CSI и CSP являются отличительными характеристиками, которые отличают этот уникальный тип от всех других бактериальных организмов, и их исключительное распространение параллельно наблюдаемым различиям в физиологии. Также были обнаружены CSI и CSP, которые поддерживают таксономическое ранжирование порядка и на уровне семейства в пределах филума. Считается, что некоторые из CSI, поддерживающих различия на уровне порядка, играют роль в соответствующих экстремофильный характеристики.^[9] CSI, найденные в ДНК-направленная РНК-полимераза субъединица бета и ДНК-топоизомераза I в Thermales виды могут быть вовлечены в теплолюбие,^[14] в то время как те, что были найдены в Эксинуклеаза ABC, ДНК-гираза, и Белок репарации ДНК RadA в Deinococcales виды могут быть связаны с радиорезистентность.^[15] Два CSP, которые были обнаружены уникально для всех членов, принадлежащих к роду Deinococcus, хорошо охарактеризованы и, как считается, играют роль в их характерном радиорезистентном фенотипе.^[9] Эти CSP включают белок восстановления повреждений ДНК PprA и одноцепочечный ДНК-связывающий белок DdrB.

Кроме того, некоторые роды в этой группе, в том числе Деинококк, Thermus и Мейотермус также имеют молекулярные сигнатуры, которые разграничивают их как отдельные роды, включая их соответствующие виды, что дает возможность отличить их от остальной группы и всех других бактерий.^[9] CSI также были обнаружены специфическими для Truepera radiovictrix .

Филогения

Смотрите также: Бактериальная систематика

Филогения основана на высвобождении 123 LTP на основе 16S рРНК Проект "Все виды живого дерева".^[16]

Thermaceae     Рабдотермус арктический Steinsbu et al. 2011 г.     Vulcanithermus mediatlanticus Мирошниченко и др. 2003 г.       Oceanithermus   O. desulfurans Mori et al. 2004 г.     О. profundus Мирошниченко и др. 2003 г. (тип sp.)         Marinithermus hydrothermalis Sako et al. 2003 г.       Мейотермус     Thermus           Deinococcales   Truepera radiovictrix Альбукерке и др. 2005 г.   Deinococcaceae   Deinobacterium chartae Ekman et al. 2011 г.     Деинококк

Примечание:
♠ Штаммы, обнаруженные на Национальный центр биотехнологической информации (NCBI), но не указаны в Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LSPN)

Таксономия

В настоящее время принятая таксономия основана на Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN)^[17] и Национальный центр биотехнологической информации (NCBI)^[18]

• Тип Деинококк-Thermus [Deinococcaeota Орен и др. 2015 г.]
  • Учебный класс Дейнококки Гаррити и Холт 2002 [«Hadobacteria» Кавалер-Смит 1992 исправить. Кавалер-Смит 1998; Hadobacteria Кавалер-Смит 2002; «Ксенобактерии»]
    • Заказ Deinococcales Рейни и др. 1997 г.
      • Семья Deinococcaceae Брукс и Мюррей 1981 исправляют. Рейни и др. 1997 г.
        • Род Деинококк Брукс и Мюррей 1981 исправляют. Рейни и др. 1997 г.
        • Род Дейнобактерии Ekman et al. 2011 г.
      • Семья Trueperaceae Рейни и др. 2005 г.
        • Род Truepera да Коста, Рейни и Альбукерке 2005
    • Заказ Thermales Рейни и да Коста 2002
      • Семья Thermaceae Да Коста и Рейни 2002
        • Род Thermus Брок и Фриз 1969 исправляют. Nobre et al. 1996 г.
        • Род Мейотермус Nobre et al. 1996 исправление. Альбукерке и др. 2009 г.
        • Род Маринитермус Sako et al. 2003 г.
        • Род Oceanithermus Мирошниченко и др. 2003 исправление. Mori et al. 2004 г.
        • Род Рабдотермус Steinsbu et al. 2011 г.
        • Род Вулканитермус Мирошниченко и др. 2003 г.

Секвенированные геномы

В настоящее время существует 10 секвенированных геномов штаммов этого типа.^[19]

• Дейнококк радиодуранс R1
• Термус термофильный HB27
• Термус термофильный HB8
• Deinococcus geothermalis DSM 11300
• Deinococcus deserti VCD115
• Мейотермус рубер DSM 1279
• Мейотермус силванус DSM 9946
• Truepera radiovictrix DSM 17093
• Oceanithermus profundus DSM 14977

Два Мейотермус виды были секвенированы под эгидой Геномная энциклопедия бактерий и архей проект (GEBA), направленный на секвенирование организмов на основе филогенетической новизны, а не на патогенности или известности.^[20] В настоящее время геном Thermus aquaticus Y51MC23 находится на финальной стадии сборки Объединенный институт генома DOE.^[21]

Рекомендации

1. Гриффитс Э., Гупта Р.С. (сентябрь 2007 г.). «Идентификация сигнатурных белков, которые характерны для филума Deinococcus – Thermus» (PDF). Int. Микробиол. 10 (3): 201–8. PMID  18076002. Архивировано из оригинал (PDF) на 14.06.2011.
2. Гупта Р.С. (2011). «Происхождение дидерм (грамотрицательных) бактерий: давление отбора антибиотиков, а не эндосимбиоз, вероятно, привело к развитию бактериальных клеток с двумя мембранами». Антони ван Левенгук. 100 (2): 171–182. Дои:10.1007 / s10482-011-9616-8. ЧВК  3133647. PMID  21717204.
3. Кэмпбелл К., Сатклифф И.К., Гупта Р.С. (2014). «Сравнительный протеомный анализ Acidaminococcus Кишечник поддерживает связь между биогенезом внешней мембраны у Negativicutes и Proteobacteria» (PDF). Arch Microbiol. 196 (4): 307–310. Дои:10.1007 / s00203-014-0964-4. PMID  24535491.
4. Сатклифф IC (2010). "Перспектива уровня филума на архитектуре оболочки бактериальной клетки". Тенденции Microbiol. 18 (10): 464–470. Дои:10.1016 / j.tim.2010.06.005. PMID  20637628.
5. Кавалер-Смит Т. (2006). «Укоренение древа жизни посредством анализа переходов». Биол. Прямой. 1: 19. Дои:10.1186/1745-6150-1-19. ЧВК  1586193. PMID  16834776.
6. Альбукерке Л., Симоес С., Нобре М.Ф. и др. (2005). "Truepera radiovictrix gen. Nov., Sp. Nov., Новый устойчивый к радиации вид и предложение Trueperaceae fam. Nov.". FEMS Microbiol Lett. 247 (2): 161–169. Дои:10.1016 / j.femsle.2005.05.002. PMID  15927420.
7. Гаррити GM, Холт JG. (2001) Тип BIV. «Дейнококк – Термус». В: Руководство Берджи по систематической бактериологии, стр. 395-420. Редакторы Д. Р. Бун, Р. В. Кастенхольц. Спрингер: Нью-Йорк.
8. Г-н Гаррити, Дж. А. Белл, Т. Г. Лилберн. (2005) Тип BIV. Пересмотренная дорожная карта к Руководству. В: Руководство Берджи по систематической бактериологии, стр. 159-220. Eds Brenner DJ, Krieg NR, Staley JT, Garrity GM. Спрингер: Нью-Йорк.
9. Хо Дж, Адеолу М., Хадка Б., Гупта Р.С. (2016). «Идентификация отличительных молекулярных признаков, которые характерны для типа« Deinococcus-Thermus », и различение его основных составляющих групп». Syst Appl Microbiol. 39 (7): 453–463. Дои:10.1016 / j.syapm.2016.07.003. PMID  27506333.
10. Баттиста-младший, Эрл А.М., Парк MJ (1999). «Почему Deinococcus radiodurans так устойчив к ионизирующему излучению?». Тенденции Microbiol. 7 (9): 362–5. Дои:10.1016 / S0966-842X (99) 01566-8. PMID  10470044.
11. http://www.bacterio.cict.fr/classifphyla.html#DeinococcusThermus В архиве 2013-01-27 в Wayback Machine
12. Нельсон Р.М., Лонг Г.Л. (1989). «Общий метод сайт-специфического мутагенеза с использованием модификации Thermus aquaticus». Анальный биохим. 180 (1): 147–151. Дои:10.1016/0003-2697(89)90103-6. PMID  2530914.
13. Омельченко М.В., Вольф Ю.И., Гайдамакова Е.К. и др. (2005). «Сравнительная геномика Thermus thermophilus и Deinococcus radiodurans: различные пути адаптации к термофилии и радиационной стойкости». BMC Evol. Биол. 5: 57. Дои:10.1186/1471-2148-5-57. ЧВК  1274311. PMID  16242020.
14. Чжан Г., Кэмпбелл Е.А., Минахин Л., Рихтер С., Северинов К., Дарст С.А. (1999). «Кристаллическая структура ядерной РНК-полимеразы Thermus aquaticus при разрешении 3,3 A». Клетка. 98 (6): 811–824. Дои:10.1016 / S0092-8674 (00) 81515-9. PMID  10499798.
15. Танака М., Эрл А.М., Хауэлл Х.А., Парк М.Дж., Эйзен Дж.А., Петерсон С.Н., Баттиста-младший (2004). «Анализ транскрипционной реакции Deinococcus radiodurans на ионизирующее излучение и высыхание обнаруживает новые белки, которые способствуют чрезвычайной радиорезистентности». Генетика. 168 (1): 21–23. Дои:10.1534 / генетика.104.029249. ЧВК  1448114. PMID  15454524.
16. Проект "Все виды живого дерева".«Релиз 123 LTP на основе 16S рРНК (полное дерево)» (PDF). Комплексная база данных рибосомных РНК Silva. Получено 2016-03-20.
17. J.P. Euzéby. «Дейнококк-Термус». Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN). Получено 2016-03-20.
18. Сэйерс; и другие. «Дейнококк-Термус». Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) база данных таксономии. Получено 2016-03-20.
19. «Микробные геномы».
20. Wu, D .; Hugenholtz, P .; Mavromatis, K .; Pukall, R.D .; Далин, Э .; Иванова, Н. Н .; Кунин, В .; Goodwin, L .; Wu, M .; Tindall, B.J .; Hooper, S.D .; Pati, A .; Lykidis, A .; Весна, С .; Андерсон, И. Дж .; d'Haeseleer, P .; Земля, А .; Певица, М .; Lapidus, A .; Нолан, М .; Copeland, A .; Han, C .; Chen, F .; Cheng, J. F .; Lucas, S .; Kerfeld, C .; Lang, E .; Gronow, S .; Цепь, П .; Брюс, Д. (2009). «Филогенетическая геномная энциклопедия бактерий и архей». Природа. 462 (7276): 1056–1060. Bibcode:2009 Натур.462.1056W. Дои:10.1038 / природа08656. ЧВК  3073058. PMID  20033048.
21. «БиоПроект - НЦБИ».