Планктомицеты - Planctomycetes

Планктомицеты
сотовая диаграмма Brocadia anammoxidans
Научная классификация
Домен:	Бактерии
Суперфилум:	Группа ПВХ
Тип:	Планктомицеты Гаррити и Холт 2001
Классы
Phycisphaerae Планктомицетация
Синонимы
Planctomycetaeota Орен и др. 2015 г.

Планктомицеты площадь филюм водных бактерии и встречаются в образцах солоноватый, и морской и пресная вода. Они воспроизводятся подающий надежды. По строению организмы этой группы имеют яйцевидный и иметь стойко держаться, на конце тонкого цилиндрического отростка от тела клетки, называемого стеблем, на непродуктивном конце, который помогает им прикрепляться друг к другу во время бутонизации.

Кавалер-Смит постулировал, что планктомицеты находятся в кладе Планктобактерии в большем кладе Gracilicutes, но это не принято.

Структура

Долгое время считалось, что бактерии этой группы лишены пептидогликан, (также называемый мурейн) в своих клеточные стенки, что является важным гетерополимер присутствует в большинстве бактериальный клеточные стенки, служащие защитным компонентом. Считалось, что вместо этого их стены были сделаны из гликопротеин который богат глутамат. Однако недавно было обнаружено, что представители всех трех клад внутри Planctomycetes обладают клеточными стенками, содержащими пептидогликан.^[1][2]

Планктомицеты обладают отличительной морфология с появлением мембрана -связанные внутренние отсеки, часто называемые парфоплазма (пространство без рибосом), пиреллулосома (пространство, содержащее рибосомы) и нуклеоид (конденсированная область нуклеиновой кислоты у этих видов окружена двойной мембраной).^[3][4] До открытия Порибактерии Планктомицеты были единственными известными бактериями с такими очевидными внутренними компартментами.^[5] Трехмерный электронная томография реконструкция репрезентативного вида, Gemmata obscuriglobus, дал различные интерпретации этого наблюдения. Одно исследование 2013 года показало, что появление внутренних отсеков связано с плотно инвагинированной, но непрерывной одиночной мембраной, и пришел к выводу, что только два отсека, типичные для Грамотрицательный бактерии - цитоплазма и периплазма - присутствуют. Однако избыток мембраны втрое увеличивает площадь поверхности клетки относительно ее объема, что может быть связано с Гемматы стерол биосинтезирующие способности.^[6] В исследовании 2014 года с использованием аналогичных методов сообщалось о подтверждении ранее высказанной гипотезы о закрытых отсеках.^[7]

Недавно было показано, что Gemmata obscuriglobus способен поглощать большие молекулы посредством процесса, который в некотором смысле напоминает эндоцитоз, процесс, используемый эукариотическими клетками для поглощения внешних предметов.^[8][9]

Молекулярные подписи

Хотя Планктомицеты известны своими необычными клеточными характеристиками, их отличие от всех других бактерий дополнительно подтверждается общим присутствием двух сохраненные индели подписи (CSI).^[10] Эти CSI отделяют группу от соседних типов в пределах Группа ПВХ.^[11] Был обнаружен дополнительный CSI, который разделяют все Планктомицеты виды, за исключением Kuenenia stuttgartiensis, что согласуется с наблюдением, что К. stuttgartiensis образует глубокую ветвь внутри филума.

А сохраненная подпись indel также было обнаружено, что их разделяют все Группа ПВХ, включая планктомицеты.^[10][11] Planctomycetes также содержат важный консервативный сигнатурный белок, который, как было сказано, играет важную служебную функцию, которая является исключительной для членов, принадлежащих к кладе PVC.^[12]

Жизненный цикл

В жизненный цикл многих планктомицетов предполагает чередование сидячий клетки и бичеванный роевые клетки. Сидячие клетки зародыши образуют жгутиковые роевые клетки, которые какое-то время плавают, прежде чем успокаиваются, прикрепляются и начинают размножаться.

Филогения

Смотрите также: Бактериальная систематика

Филогения, основанная на работе Проект "Живое дерево всех видов".^[13]

Phycisphaerae   Phycisphaera mikrensis     Слизистая оболочка Tepidisphaera     «Планктомицетия»       Планктопирус лимнофила     Schlesneria paludicola         Гимесия марис       Planctomicrobium piriforme     Rubinisphaera brasiliensis             Родопиреллула   R. rosea       R. baltica       R. rubra     R. lusitana             Pirellula staleyi   Бластопиреллула   B. cremea     Б. марина               Gemmata obscuriglobus       Telmatocola sphagniphila     Zavarzinella formosa           Isosphaera pallida       Aquisphaera giovannonii   Singulisphaera   S. acidiphila     S. rosea

Таксономия

В настоящее время принятая таксономия основана на Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LSPN)^[14] и Национальный центр биотехнологической информации (NCBI).^[15]

• Тип "Планктомицеты"Garrity & Holt 2001, исправление. Ward 2011 [Planctomycetaeota Орен и др. 2015 г.]
  • Учебный класс Phycisphaerae Fukunaga et al. 2010 г.
    • Заказ Tepidisphaerales Ковалева и др. 2015 г.
      • Семья Tepidisphaeraceae Ковалева и др. 2015 г.
        • Род Тепидисфаэра Ковалева и др. 2015 г.
          • Разновидность Слизистая оболочка Tepidisphaera Ковалева и др. 2015 г.
    • Заказ Phycisphaerales Fukunaga et al. 2010 г.
      • Семья Phycisphaeraceae Fukunaga et al. 2010 г.
        • Род Альгисфаэра Юн, Чан и Касаи 2014
          • Разновидность Algisphaera agarytica Юн, Чан и Касаи 2014
        • Род Phycisphaera Fukunaga et al. 2010 г.
          • Разновидность Phycisphaera mikurensis Fukunaga et al. 2010 г.
  • Учебный класс Планктомицетация Кавалер-Смит 2002
    • Разновидность ?"Candidatus Nostocoida limicola III " ♠ Лю и др. 2001 г.
    • Разновидность ?"Candidatus Nostocoida acidiphila " ♠ Куличевская и др. 2012 г.
    • Заказ "Brocadiales" Jetten et al. 2011 г.
      • Семья "Brocadiaceae" Jetten et al. 2011 г.
        • Род »Candidatus Анаммоксоглобус " Kartal et al. 2006 г.
          • Разновидность "Candidatus Анаммоксоглобус пропионический " Kartal et al. 2006 г.
        • Род »Candidatus Brocadia " Jetten et al. 2001 г.
          • Разновидность "Candidatus Б. анаммоксиданс " Jetten et al. 2001 г.
          • Разновидность "Candidatus B. brasiliensis " Araujo et al. 2011 г.
          • Разновидность "Candidatus B. caroliniensis " Park et al. 2017 г.
          • Разновидность "Candidatus B. fulgida " Kartal et al. 2004 г.
          • Разновидность "Candidatus Б. синица " Hu et al. 2010 г.
        • Род »Candidatus Jettenia " Quan et al. 2008 г.
          • Разновидность "Candidatus Jettenia asiatica " Quan et al. 2008 г.
          • Разновидность "Candidatus Jettenia Caeni " Али и др. 2015 г.
          • Разновидность "Candidatus Jettenia moscovienalis " Николаев и др. 2015 г.
        • Род »Candidatus Kuenenia " Schmid et al. 2000 г.
          • Разновидность "Candidatus Kuenenia stuttgartiensis " Schmid et al. 2000 г.
        • Род »Candidatus Скалиндуа " Schmid et al. 2003 г.
          • Разновидность "Candidatus С. арабика " Woebken et al. 2008 г.
          • Разновидность "Candidatus С. Марина " Ван де Фоссенберг и др. 2007 г.
          • Разновидность "Candidatus S. profunda " Ван Де Фоссенберг и др. 2008 г.
          • Разновидность "Candidatus S. richardsii " Fuchsman et al. 2012 г.
          • Разновидность "Candidatus С. вагнери " Schmid et al. 2003 г.
          • Разновидность "Candidatus S. sorokinii " Kuypers et al. 2003 г.
          • Разновидность Candidatus S. brodae Schmid et al. 2003 г.
    • Заказ Planctomycetales Schlesner & Stackebrandt 1987 исправление. Палата 2011
      • Семья Planctomycetaceae Schlesner & Stackebrandt 1987 исправление. Scheuner et al. 2014 г. [Isosphaeraceae Куличевская и др. 2015 г.]
        • Род »Bythopirellula " ♠ Storesund & Ovreas 2013
          • Разновидность "Bythopirellula goksoyri " ♠ Storesund & Ovreas 2013
        • Род »Candidatus Анаммоксимикробий " ♠ Храменков и др. 2013
          • Разновидность "Candidatus Anammoximicrobium moscowii " ♠ Храменков и др. 2013
        • Род Aquisphaera Bondoso et al. 2011 г.
          • Разновидность Aquisphaera giovannonii Bondoso et al. 2011 г.
        • Род Бластопиреллула Schlesner et al. 2004 г.
          • Разновидность B. cremea Ли и др. 2013
          • Разновидность Б. марина (Schlesner 1987) Schlesner et al. 2004 г. [Pirellula marina (Schlesner 1987) Schlesner & Hirsch 1987; Пирелла Марина Шлезнер 1987 г. болен.]
        • Род Геммата Францманн и Скерман, 1985 г.
          • Разновидность Gemmata obscuriglobus Францманн и Скерман 1985
        • Род Гимесия Scheuner et al. 2015 г. [Planctomyces maris (ex Bauld & Staley 1976) Bauld & Staley 1980]
          • Разновидность Гимесия марис Scheuner et al. 2015 г. [Planctomyces maris (ex Bauld & Staley 1976) Bauld & Staley 1980]
        • Род Isosphaera Giovannoni et al. 1995 г.
          • Разновидность Isosphaera pallida (ex Woronichin 1927) Giovannoni et al. 1995 ном. rev. ["Isocystis pallida«Вороничин 1927»;Torulopsidosira pallida"(Woronichin 1927) Geitler 1963]
        • Род Paludisphaera Куличевская и др. 2015 г.
          • Разновидность Paludisphaera borealis Куличевская и др. 2015 г.
        • Род Пиреллула Schlesner & Hirsch 1987 исправить. Schlesner et al. 2004 г. [Пирелла Schlesner & Hirsch 1984 non Bainier 1883]
          • Разновидность Pirellula staleyi Шлезнер и Хирш, 1987 г. [Пирелла сталейи Schlesner & Hirsch 1984, больной.]
        • Род Планктомикробий Куличевская и др. 2015 г.
          • Разновидность Planctomicrobium piriforme Куличевская и др. 2015 г.
        • Род Planctomyces Гимеси 1924 г.
          • Разновидность P. bekefii ♪ Гимеси 1924 г. (введите sp.) ["Blastocaulis sphaerica" Хенрици и Джонсон 1935; "Acinothrix globulifera" Новачек 1938; "Planctomyces subulatus" Wawrik 1952 г.; "Planctomyces crassus" Хортобадьи 1965]
          • Разновидность P. guttaeformis ♪ (ex Hortobágyi 1965) Старр и Шмидт 1984
          • Разновидность P. stranskae ♪ (ex Wawrik 1952) Старр и Шмидт 1984
        • Род Планктопирус Scheuner et al. 2015 г.
          • Разновидность Планктопирус лимнофила корриг. (Hirsch & Muller 1986) Scheuner et al. 2015 г. [Planctomyces limnophilus Хирш и Мюллер 1986]
        • Род Родопиреллула Schlesner et al. 2004 г.
          • Разновидность R. baltica Schlesner et al. 2004 г. (тип sp.)
          • Разновидность R. caenicola Юн и др. 2015 г.
          • Разновидность R. rosea Roh et al. 2014 г.
          • Разновидность R. rubra Bondoso et al. 2014 г.
          • Разновидность R. lusitana Bondoso et al. 2014 г.
          • Разновидность "R. europaea " ♠ Фрэнк 2011
          • Разновидность "R. islandica " ♠ Кизина и др. 2015 г.
          • Разновидность "Р. майорика " ♠ Фрэнк 2011
          • Разновидность "Р. саллентина " ♠ Фрэнк 2011
        • Род Roseimaritima Bondoso et al. 2015 г.
          • Разновидность Roseimaritima ulvae Bondoso et al. 2015 г.
          • Разновидность Roseimaritima sediminicola kumar et al. 2020 г.
        • Род Rubinisphaera Scheuner et al. 2015 г.
          • Разновидность Rubinisphaera brasiliensis (Schlesner 1990) Scheuner et al. 2015 г. [Planctomyces brasiliensis Шлезнер 1990]
        • Род Рубрипиреллула Bondoso et al. 2015 г.
          • Разновидность Rubripirellula obstinata Bondoso et al. 2015 г.
        • Род Шлезнерия Куличевская и др. 2007 г.
          • Разновидность Schlesneria paludicola Куличевская и др. 2007 г.
        • Род Singulisphaera Куличевская и др. 2008 исправление. Куличевская и др. 2012 г.
          • Разновидность "S. mucilaginosa " ♠ Заичникова и др. 2011 г.
          • Разновидность S. acidiphila Куличевская и др. 2008 г. (тип sp.)
          • Разновидность S. rosea Куличевская и др. 2012 г.
        • Род Telmatocola Куличевская и др. 2012 г.
          • Разновидность Telmatocola sphagniphila Куличевская и др. 2012 г.
        • Род Термогутта Слободкина и др. 2015 г.
          • Разновидность Т. hypogea Слободкина и др. 2015 г.
          • Разновидность Т. террифонтис Слободкина и др. 2015 г.
        • Род Термостилла Слободкина и др. 2015 г.
          • Разновидность Термостилла Марина Слободкина и др. 2015 г.
        • Род Заварзинелла Куличевская и др. 2009 г.
          • Разновидность Zavarzinella formosa Куличевская и др. 2009 г.

Примечания:
♠ Штаммы, обнаруженные на Национальный центр биотехнологической информации (NCBI), но не указаны в Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LSPN)
♪ Прокариоты, у которых чистые (аксенические) культуры не изолированы или недоступны, т.е. е. не культивируется или не может поддерживаться в культуре более чем на несколько последовательных пассажей

Смотрите также

• Анаммокс, анаэробный процесс окисления аммония, обнаруживаемый только у бактерий этого типа.
• Список бактериальных заказов

Рекомендации

1. Джеске, О., Шулер, М., Шуман, П., Шнайдер, А., Бёдекер, К., Йоглер, М., Болльшвайлер, Д., Роде, М., Майер, К., Энгельхардт, Х., Весна, С. и Джоглер, К. (2015). «Планктомицеты действительно обладают клеточной стенкой пептидогликана». Nature Communications. 6: 7116. Bibcode:2015 НатКо ... 6.7116J. Дои:10.1038 / ncomms8116. ЧВК  4432640. PMID  25964217.
2. ван Тизелинг, М.К.Ф., Месман, Р.Дж., Куру, Э., Эспайлат, А., Кава, Ф., Брун, Ю.В., Ван Ньивенхзе, М.С., Картал, Б. и ван Нифтрик, Л. (2015). «Anammox Planctomycetes имеют клеточную стенку пептидогликана». Nature Communications. 6: 6878. Bibcode:2015 НатКо ... 6,6878 В. Дои:10.1038 / ncomms7878. ЧВК  4432595. PMID  25962786.
3. Линдси, М. Р .; Webb, R. I .; Строус, М; Jetten, M. S .; Батлер, М. К .; Forde, R.J .; Фуэрст, Дж. А. (2001). «Компартментализация клеток в планктомицетах: новые типы структурной организации бактериальной клетки». Архив микробиологии. 175 (6): 413–29. Дои:10.1007 / s002030100280. PMID  11491082.
4. Glöckner, F. O .; Кубе, М; Бауэр, М; Teeling, H; Ломбардо, Т; Людвиг, Вт; Гейд, Д; Бек, А; Борзим, К; Heitmann, K; Rabus, R; Schlesner, H; Amann, R; Рейнхардт, Р. (2003). «Полная последовательность генома морского планктомицета Pirellula sp. Штамм 1». Труды Национальной академии наук. 100 (14): 8298–303. Bibcode:2003ПНАС..100.8298Г. Дои:10.1073 / pnas.1431443100. ЧВК  166223. PMID  12835416.
5. Физелер, L; Рог, М; Вагнер, М; Hentschel, U (июнь 2004 г.). «Открытие нового кандидата филума« Poribacteria »у морских губок». Прикладная и экологическая микробиология. 70 (6): 3724–32. Дои:10.1128 / aem.70.6.3724-3732.2004. ЧВК  427773. PMID  15184179.
6. Сантарелла-Меллвиг, Р., Пруггналлер, С., Роос, Н., Маттай, И., и Девос, Д. (2013). «Трехмерная реконструкция бактерий со сложной эндомембранной системой». PLOS Биология. 11 (5): e1001565. Дои:10.1371 / journal.pbio.1001565. ЧВК  3660258. PMID  23700385.
7. Сагуленко, Э; Morgan, G.P .; Webb, R. I .; Да, B; Ли, К. С .; Фуэрст, Дж. А. (2014). «Структурные исследования планктомицета Gemmata obscuriglobus подтверждают компартментализацию клеток в бактерии». PLOS ONE. 9 (3): e91344. Bibcode:2014PLoSO ... 991344S. Дои:10.1371 / journal.pone.0091344. ЧВК  3954628. PMID  24632833.
8. Lonhienne, Thierry G.A .; Сагуленко, Евгений; Уэбб, Ричард I .; Ли, Куо-Чанг; Франке, Йозеф; Девос, Дэмиен П .; Ноуэнс, Аманда; Кэрролл, Бернард Дж. И Фуэрст, Джон А. (2010). "Захват белка, подобный эндоцитозу, бактерией Gemmata obscuriglobus". Труды Национальной академии наук. 107 (29): 12883–12888. Bibcode:2010PNAS..10712883L. Дои:10.1073 / pnas.1001085107. ЧВК  2919973. PMID  20566852.
9. Уильямс, Кэролайн (2011). «Кого вы простыми называете?». Новый ученый. 211 (2821): 38–41. Дои:10.1016 / S0262-4079 (11) 61709-0.
10. Гупта Р.С., Бхандари В., Наушад Х.С. (2012). «Молекулярные сигнатуры для клады PVC (Planctomycetes, Verrucomicrobia, Chlamydiae и Lentisphaerae) бактерий дают представление об их эволюционных взаимоотношениях». Передний микробиол. 3: 327. Дои:10.3389 / fmicb.2012.00327. ЧВК  3444138. PMID  23060863.
11. Гупта Р.С. (2016). «Влияние геномики на понимание эволюции и классификации микробов: важность взглядов Дарвина на классификацию». FEMS Microbiol Rev. 40 (4): 520–53. Дои:10.1093 / femsre / fuw011. PMID  27279642.
12. Lagkouvardos I, Jehl MA, Rattei T, Horn M (2014). «Сигнатурный белок супертипа ПВХ». Appl Environ Microbiol. 80 (2): 440–445. Дои:10.1128 / AEM.02655-13. ЧВК  3911108. PMID  24185849.
13. «Релиз 123 LTP на основе 16S рРНК (полное дерево)» (PDF). Комплексная база данных рибосомных РНК Silva. Получено 2016-03-20.
14. J.P. Euzéby. «Планктомицеты». Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN). Получено 2016-03-20.
15. Сэйерс; и другие. «Планктомицеты». Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) база данных таксономии. Получено 2016-03-20.

внешняя ссылка

• Помимо прокариот и эукариот: планктомицеты и клеточная организация.
• Геммата в Microbewiki