Геобактер серы - Geobacter sulfurreducens

Геобактер серы
Geobacter.jpg
Электронная микрофотография клеток Geobacter surreducens.

Предоставлено: Анна Климес и Эрни Карбоне, UMass Amherst.

Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Протеобактерии
Учебный класс:
Дельтапротеобактерии
Заказ:
Desulfuromonadales
Семья:
Geobacteraceae
Род:
Геобактер
Разновидность:
Г. сераreducens

Caccavo Jr et al., 1994

Геобактер серы это грамотрицательный металл и сера -снижение протеобактерии.[1] Он палочковидный, облигатно анаэробный, неферментирующий, имеет жгутик и пили четвертого типа, и он тесно связан с Geobacter Metallireducens. Геобактер серы представляет собой анаэробный вид бактерий, происходящий из семейства бактерий, называемых Geobacteraceae.[2] Под родом Geobacter, Г. сераreducens это один из двадцати различных видов. Род Geobacter был открыт доктором Дереком Р. Ловли в 1987 году.[3] Г. сераreducens был впервые изолирован в Нормане, Оклахома, США, из материалов, найденных на поверхности загрязненной канавы.[4]

Характеристики

Геобактер серы и это бактериальные нанопроволоки

Геобактер серы представляет собой палочковидный микроб с грамотрицательной клеточной стенкой. Геобактер известен как тип бактерий, способных проводить уровни электричества, и этот вид Г. сераreducens также известен как «электрогены» из-за их способности создавать электрический ток и производить электричество.[3] Исследование, проведенное Дэниелом Бондом и Дереком Ловли в 2003 году, показало, что из-за Г. сераreducens'Способность проводить электричество, появилась возможность создания эффективного и длительного микробный топливный элемент (MFC).[5] Это исследование оказалось успешным, поскольку было обнаружено, что, поскольку Г. сераreducens клетки успешно проводят электричество и преобразуют электроны в электричество, также было обнаружено, что это позволяет проводить электричество в течение длительных периодов времени. Благодаря этим выводам такие организации, как Всемирный банк активно финансируют проекты в таких странах, как Танзания и Намибия, в которых они работают, чтобы использовать Г. сераreducens работать на отходах, чтобы иметь электричество для освещения и для зарядки аккумуляторов.[3]

Г. сераreducens могут быть полезны при биоремедиации загрязненных ураном грунтовых вод. [6]

Геном

Г. сераreducens состоит из генома с одной кольцевой хромосомой, и эта единственная хромосома содержит 3 814 139 пар оснований (п.н.).[7] Тот факт, что этот микроб имеет круглую хромосому, является еще одним признаком того, что это нормальный прокариот, идентифицированный как бактерия. Прогнозируется, что Г. сераreducens содержит 3466 кодирующих последовательностей, при этом средний размер этих кодирующих последовательностей составляет 989 пар оснований. Микроб содержит большое количество с-типа цитохромы, которые используются для белков транспорта электронов.[7] Существует гипотеза, что из-за своего геномного состава, Г. сераreducens способен идентифицировать поверхности и может создавать биопленки, которые могут проводить электричество, используя свою способность переносить электроны.[8]

В целом геномный состав Г. сераreducens по всей видимости, подтверждает текущее понимание того, как микроб может легко метаболизировать и переносить электроны. Интересной частью геномного состава микроба является то, что в нем отсутствует фермент, называемый формилтетрагидрофолат синтетаза, также именуемая ФНС.[7] Это актуально, потому что FTS используется для помощи метаболическому процессу, что является ключевой функцией Г. сераreducens. Поскольку FTS - это отсутствующий фермент, Г. сераreducens вместо этого использует процесс обратного транспорта электронов и полностью игнорирует отсутствующий фермент FTS.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Caccavo F, Lonergan DJ, Lovley DR, Davis M, Stolz JF, McInerney MJ (октябрь 1994). "Геобактер серы sp. nov., окисляющий водород и ацетат диссимиляционный металл-восстанавливающий микроорганизм ". Прикладная и экологическая микробиология. 60 (10): 3752–9. ЧВК  201883. PMID  7527204. Получено 2013-07-19.
  2. ^ Паркер, Чарльз Томас; Вигли, Сара; Гаррити, Джордж М (2009). «Таксономический реферат по родам». Рефераты NamesforLife. Дои:10.1601 / tx.3640.
  3. ^ а б c Поддар, Сушмита (2011). «Geobacter: электрический микроб! Эффективные микробные топливные элементы для производства чистой и дешевой электроэнергии». Индийский журнал микробиологии. 51 (2): 240–241. Дои:10.1007 / s12088-011-0180-8. ЧВК  3209890. PMID  22654173.
  4. ^ «Главная - БиоПроект - НЦБИ». www.ncbi.nlm.nih.gov. Получено 2018-04-11.
  5. ^ Бонд, Дэниел Р. (2003). «Производство электроэнергии с помощью Geobacter Sulfurreducens, прикрепленного к электродам». Прикладная и экологическая микробиология. 69 (3): 1548–1555. Дои:10.1128 / aem.69.3.1548-1555.2003. ЧВК  150094. PMID  12620842.
  6. ^ Cologgi, D. L .; Lampa-Pastirk, S .; Speers, A. M .; Kelly, S.D .; Регера, Г. (2011). «Внеклеточное восстановление урана через проводящие пили Geobacter как защитный клеточный механизм». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 108 (37): 15248–15252. Дои:10.1073 / pnas.1108616108. ЧВК  3174638. PMID  21896750.
  7. ^ а б c Methé, B.A .; Нельсон, К. Э .; Eisen, J. A .; Paulsen, I.T .; Nelson, W .; Heidelberg, J. F .; Wu, D .; Wu, M .; Уорд, Н. (2003). «Геном Geobacter surreducens: уменьшение содержания металлов в подземных средах». Наука. 302 (5652): 1967–1969. CiteSeerX  10.1.1.186.3786. Дои:10.1126 / science.1088727. JSTOR  3835733. PMID  14671304.
  8. ^ Чан, Чи Хо; Levar, Caleb E .; Хименес-Отеро, Фернанда; Бонд, Дэниел Р. (2017-10-01). «Мутационный анализ в масштабе генома Geobacter surreducens выявляет различные молекулярные механизмы дыхания и восприятия уравновешенных электродов по сравнению с оксидами Fe (III)». Журнал бактериологии. 199 (19): e00340–17. Дои:10.1128 / JB.00340-17. ISSN  0021-9193. ЧВК  5585712. PMID  28674067.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка