Термотоги - Thermotogae

Термотоги
Научная классификация
Домен:	Бактерии
Суперфилум:	Эврибактерии
Тип:	Термотоги Reysenbach 2002 исправление. Бхандари и Гупта 2014
Учебный класс:	Термотоги Reysenbach 2002 исправление. Бхандари и Гупта 2014
Заказ
Kosmotogales Kosmotogaceae Мезоацидитогалес Mesoaciditogaceae Петротогалес Petrotogaceae Thermotogales Thermotogaceae Fervidobacteriaceae
Синонимы
Тогобактерии Кавалер-Смит 2002 Thermotogaeota Орен и др. 2015 г.

В Термотоги площадь филюм из домен Бактерии. Тип Thermotogae состоит из Грамотрицательный окрашивание, анаэробный, и в основном теплолюбивый и гипертермофильный бактерии.^[1][2]

Характеристики

Название этого типа происходит от существования многих из этих организмов при высоких температурах, а также от характерной структуры оболочки, или «тоги», окружающей клетки этих видов.^[3] Недавно были идентифицированы некоторые Thermotogae, существующие при умеренных температурах.^[4] Хотя виды Thermotogae проявляют Грамотрицательный окрашивая, они ограничены единичной липидной мембраной, следовательно, они монодерма бактерии.^[2][5][6] Из-за способности некоторых видов Thermotogae процветать при высоких температурах они считаются привлекательными объектами для использования в промышленных процессах.^[7] Метаболическая способность Thermotogae использовать различные сложные углеводы для производства газообразного водорода привела к тому, что эти виды были названы возможным биотехнологическим источником для производства энергии, альтернативной ископаемому топливу.^[8]

Таксономия

Этот тип в настоящее время состоит из одного класса (Thermotogae), четырех порядков (Thermotogales, Kosmotogales, Петротогалес, и Мезоацидитогалес ) и пяти семейств (Thermatogaceae, Fervidobacteriaceae, Kosmotogaceae, Petrotogaceae и Mesoaciditogaceae).^{[1][2][3][9][10][11][12]} Всего он насчитывает 15 родов и 52 вида.^[13] В деревьях 16S рРНК Thermotogae ветвятся с Водные (другой тип, включающий гипертермофильный организмов) в непосредственной близости от точки ветвления архей и бактерий.^[1][3] Однако тесная связь Thermotogae с Aquificae и глубокое разветвление последней группы видов не подтверждается филогенетическими исследованиями, основанными на других последовательностях генов / белков.^{[2][14][15][16][17]} а также консервативными инделями сигнатур в нескольких высококонсервативных универсальных белках.^[18][19] Thermotogae также были изучены на предмет их предположительно обильного Боковой перенос генов с Архей организмы.^[20][21] Однако недавние исследования, основанные на более надежных методологиях, показывают, что частота LGT между Thermotogae и другими группами, включая архей, не так высока, как предполагалось в более ранних исследованиях.^{[22][23][9][24]}

Молекулярные подписи

До недавнего времени ни биохимических, ни молекулярные маркеры были известны, которые могли отличить виды из филума Thermotogae от всех других бактерий.^[1] Однако недавнее сравнительное геномное исследование выявило большое количество сохраненные индели подписи (CSI) в важных белках, которые специфичны либо для всех видов Thermotogae, либо для ряда его подгрупп.^[2][9] Многие из этих CSI в важных домашних белках, таких как Pol1, RecA, и TrpRS, и рибосомальный белки L4, L7 / L12, S8, S9 и т. д. уникально присутствуют в различных секвенированных видах Thermotogae, обеспечивая новые молекулярные маркеры для этого типа. Эти исследования также определили CSI, специфичные для каждого заказа и каждой семьи.^[12] Эти индели являются предпосылкой для современной таксономической организации Thermotogae и убедительно подтверждены филогеномным анализом.^[2][9] Также были обнаружены дополнительные CSI, специфичные для Thermotoga, Псевдотермотога, Фервидобактерии, и Термосифо. Эти CSI специфичны для всех видов в пределах каждого соответствующего рода и отсутствуют у всех других бактерий, поэтому являются специфическими маркерами.^[2][9] Клады, состоящие из глубоко ветвящихся видов. Petrotoga mobilis, Космотога олеария, и Бактерия Thermotogales mesG1 также поддержали семь CSI.^[9] Кроме того, некоторые CSI, предоставившие доказательства LGT среди Thermotogae и других прокариотических групп также сообщалось.^[9] Недавно открытые молекулярные маркеры предоставляют новые средства для идентификации и ограничения видов из этого типа в молекулярных терминах и для будущих пересмотров его таксономии.

Филогения

Смотрите также: Бактериальная систематика

Филогения, основанная на работе Проект "Живое дерево всех видов".^[25]

Thermotogales Thermotogaceae Thermotoga   Т. нафтофила       Т. петрофила       T. maritima (тип sp.)     T. neapolitana         Псевдотермотога     П. hypogea     P. thermarum         P. subterranea       P. elfii     P. lettingae           Fervidobacteriaceae Фервидобактерии     F. changbaicum     F. islandicum         F. nodosum (тип sp.)       F. gondwanense     F. riparium         Термосифо   T. activus       T. geolei       T. atlanticus         Т. Аффектус     Т. melanesiensis         Т. globiformans       T. africanus (тип sp.)     T. japonicus                     Kosmotogaceae   Kosmotoga arenicorallina     Месотога   М. inferra     М. прима     Космотога   К. олеария (тип sp.)     К. шенглиенс           Mesoaciditogaceae Mesoaciditoga lauensis   Petrotogaceae Маринитога   M. Hydrogenitolerans       М. litoralis       М. okinawensis       М. пьезофила     М. camini (тип sp.)                 Oceanotoga teriensis   Геотога   G. petraea (тип sp.)     G. subterranea           Defluviitoga tunisiensis   Петротога   P. sibirica       P. olearia       P. mexicana       P. mobilis       P. halophila     P. miotherma (тип sp.)

Таксономия

В настоящее время принятая таксономия основана на Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LSPN)^[26] и Национальный центр биотехнологической информации (NCBI).^[27]

• Тип Термотоги Reysenbach 2002 исправление. Бхандари и Гупта 2014 [Thermotogaeota Орен и др. 2015 г.]
  • Учебный класс Термотоги Рейзенбах 2002 [Тогобактерии Кавалер-Смит 2002]
    • Род Caldotoga ♥ Xue et al. 1999 г.
      • Разновидность Caldotoga fontana ♥ Xue et al. 1999 г.
    • Заказ Thermotogales Reysenbach 2002 исправление. Бхандари и Гупта 2014
      • Семья Fervidobacteriaceae Бхандари и Гупта 2014
        • Род Фервидобактерии Патель и др. 1985 г.
          • Разновидность ?F. pennivorans Фридрих и Антраникян 1999
          • Разновидность F. changbaicum Cai et al. 2007 г.
          • Разновидность F. gondwanense Эндрюс и Патель
          • Разновидность F. islandicum Huber et al. 1991 г.
          • Разновидность F. nodosum Патель и др. 1985 г. (тип sp.)
          • Разновидность F. riparium Подосокорская и др. 2011 г.
        • Род Термосифо Huber et al. 1989 исправление. Ravot et al. 1996 г.
          • Разновидность ?T. ferriphilus ♠ Кендалл и др. 2002 г.
          • Разновидность T. activus Подосокорская и др. 2014 г.
          • Разновидность Т. Аффектус Подосокорская и др. 2011 г.
          • Разновидность T. africanus Huber et al. 1989 исправление. Ravot et al. 1996 г. (тип sp.)
          • Разновидность T. atlanticus Urios et al. 2004 г.
          • Разновидность T. geolei L'Haridon et al. 2001 г.
          • Разновидность Т. globiformans Kuwabara et al. 2011 г.
          • Разновидность T. japonicus Такай и Хорикоши 2000
          • Разновидность Т. melanesiensis Антуан и др. 1997 г.
      • Семья Thermotogaceae Reysenbach 2002 исправление. Бхандари и Гупта 2014
        • Род Псевдотермотога Бхандари и Гупта 2014
          • Разновидность P. elfii (Равот и др., 1995 г.) Бхандари и Гупта, 2014 г. [Thermotoga elfii Ravot et al. 1995 г.]
          • Разновидность П. hypogea (Фардо и др., 1997 г.) Бхандари и Гупта, 2014 г. [Thermotoga hypogea Fardeau et al. 1997 г.]
          • Разновидность P. lettingae (Балк, Вейма и Стамс, 2002 г.) Бхандари и Гупта, 2014 г. [Thermotoga lettingae Балк, Вейма и Стамс 2002]
          • Разновидность P. thermarum (Виндбергер и др., 1992 г.) Бхандари и Гупта, 2014 г. [Thermotoga thermarum Windberger et al. 1992 г.]
          • Разновидность P. subterranea (Жантон и др., 2000 г.) Бхандари и Гупта, 2014 г. [Thermotoga subterranea Jeanthon et al. 2000 г.]
        • Род?Термопаллий ♠ Duckworth et al. 1996 г.
          • Разновидность Термопаллий натронофилум ♠ Duckworth et al. 1996 г.
        • Род Thermotoga Стеттер и Хубер 1986
          • Разновидность ?T. katamachii ♥ Takahata et al. 2000 г.
          • Разновидность ?Т. kuroii ♥ Takahata et al. 2000 г.
          • Разновидность T. maritima Стеттер и Хубер 1986 (тип sp.)
          • Разновидность Т. нафтофила Takahata et al. 2001 г.
          • Разновидность T. neapolitana Jannasch et al. 1989 г.
          • Разновидность Т. петрофила Takahata et al. 2001 г.
    • Заказ Kosmotogales Бхандари и Гупта 2014
      • Семья Kosmotogaceae Бхандари и Гупта 2014
        • Род Космотога ДиПиппо и др. 2009 исправление. Nunoura et al. 2010 г. [Термококкоиды Feng et al. 2010 г.]
          • Разновидность K. arenicorallina Nunoura et al. 2011 г.
          • Разновидность К. олеария ДиПиппо и др. 2009 г. (тип sp.)
          • Разновидность К. pacifica L'Haridon et al. 2016 г.
          • Разновидность К. шенглиенс (Feng et al. 2010) Nunoura et al. 2013 [Thermococcoides shengliensis Feng et al. 2010 г.]
        • Род Месотога Несбо и др. 2013
          • Разновидность М. inferra Бен и др. 2013
          • Разновидность М. прима Несбо и др. 2013
    • Заказ Мезоацидитогалес Itoh et al. 2015 г.
      • Семья Mesoaciditogaceae Itoh et al. 2015 г.
        • Род Аталасотога Itoh et al. 2015 г.
          • Разновидность Athalassotoga saccharophila Itoh et al. 2015 г.
        • Род Мезоацидитога Reysenbach et al. 2013
          • Разновидность Mesoaciditoga lauensis Reysenbach et al. 2013
    • Заказ Петротогалес Бхандари и Гупта 2014
      • Семья Petrotogaceae Бхандари и Гупта 2014
        • Род Дефлувиитога Бен Хания и др. 2012 г.
          • Разновидность Defluviitoga tunisiensis Бен Хания и др. 2012 г.
        • Род Геотога Davey et al. 1993 г.
          • Разновидность G. aestuarianus ♠ Holton et al. 2002 г.
          • Разновидность G. petraea Davey et al. 1993 г. (тип sp.)
          • Разновидность G. subterranea Davey et al. 1993 г.
        • Род Маринитога Wery et al. 2001 г.
          • Разновидность M. Hydrogenitolerans Postec et al. 2005 г.
          • Разновидность М. camini Wery et al. 2001 г. (тип sp.)
          • Разновидность М. litoralis Postec et al. 2010 г.
          • Разновидность М. okinawensis Nunoura et al. 2007 г.
          • Разновидность М. пьезофила Alain et al. 2002 г.
        • Род Океанотога Джаясингхеараччи и Лал 2011
          • Разновидность Oceanotoga teriensis Джаясингхеараччи и Лал 2011
        • Род Петротога Davey et al. 1993 г.
          • Разновидность P. halophila Миранда-Телло и др. 2007 г.
          • Разновидность P. mexicana Миранда-Телло и др. 2004 г.
          • Разновидность P. miotherma Davey et al. 1993 г. (тип sp.)
          • Разновидность P. mobilis Lien et al. 1998 г.
          • Разновидность P. olearia L'Haridon et al. 2002 г.
          • Разновидность P. sibirica L'Haridon et al. 2002 г.

Примечания:
♠ Штамм обнаружен на Национальный центр биотехнологической информации (NCBI), но не указаны в Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN)
♥ Никаких штаммов Национальный центр биотехнологической информации NCBI и / или перечисленные в Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN)

Рекомендации

1. Хубер Р., Ханниг М. (2006). «Thermotogales». Прокариоты. 7. С. 899–922. Дои:10.1007/0-387-30747-8_38. ISBN  978-0-387-25497-5. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
2. Гупта, RS (2014) The Phylum Thermotogae. Прокариоты 989-1015. Springer Berlin Heidelberg.
3. Рейзенбах, А.-Л. (2001) Тип BII. Thermotogae phy. ноя В: Руководство Берджи по систематической бактериологии, стр. 369-387. Редакторы Д. Р. Бун, Р. В. Кастенхольц. Springer-Verlag: Берлин.
4. Nesbo C.L .; Kumaraswamy R .; Dlutek M .; Дулиттл В.Ф. И Фогт Дж. (2010). «Поиск мезофильных бактерий Thermotogales:« мезотогаз »в дикой природе». Appl Environ Microbiol. 76 (14): 4896–4900. Дои:10.1128 / AEM.02846-09. ЧВК  2901743. PMID  20495053.
5. Гупта Р.С. (1998). «Филогения белков и сигнатурные последовательности: переоценка эволюционных отношений между архебактериями, эубактериями и эукариотами». Микробиол Мол Биол Рев. 62 (4): 1435–1491. Дои:10.1128 / MMBR.62.4.1435-1491.1998. ЧВК  98952. PMID  9841678.
6. Гупта Р.С. (2011). «Происхождение дидерм (грамотрицательных) бактерий: давление отбора антибиотиков, а не эндосимбиоз, вероятно, привело к эволюции бактериальных клеток с двумя мембранами». Антони ван Левенгук. 100 (2): 171–182. Дои:10.1007 / s10482-011-9616-8. ЧВК  3133647. PMID  21717204.
7. Эриксен Н.Т .; Riis M.L .; Холм Н.К. И Иверсен Н. (2010). «Синтез H (2) из ​​пентоз и биомассы в Thermotoga spp " (PDF). Biotechnol Lett. 33 (2): 293–300. Дои:10.1007 / s10529-010-0439-х. PMID  20960218. S2CID  35392547.
8. Коннерс С.Б .; Монгодин Э.Ф .; Johnson M.R .; Montero C.I .; Нельсон К. И Келли Р. (2006). «Микробная биохимия, физиология и биотехнология гипертермофильных Thermotoga разновидность". FEMS Microbiol Rev. 30 (6): 872–905. Дои:10.1111 / j.1574-6976.2006.00039.x. PMID  17064285.
9. Гупта Р.С. И Бхандари В. (2011). «Филогения и молекулярные сигнатуры для филума Thermotogae и его подгрупп». Антони ван Левенгук. 100 (1): 1–34. Дои:10.1007 / s10482-011-9576-z. PMID  21503713. S2CID  24995263.
10. Орен А., Гаррити GM (2015). «Список новых имен и новых комбинаций, ранее эффективно, но недействительно опубликованных» (PDF). Int. J. Syst. Evol. Микробиол. 65 (7): 2017–2025. Дои:10.1099 / ijs.0.000317. PMID  28056215.
11. Ито Т., Ониши М., Като С., Иино Т., Сакамото М., Кудо Т., Такашина Т., Окума М. (декабрь 2015 г.). «Athalassotoga saccharophila gen. Nov. Sp. Nov., Выделенная из кислого наземного горячего источника Японии, и предложение Mesoaciditogales ord. Nov., Mesoaciditogaceae fam. Nov. В филюме Thermotogae». Int. J. Syst. Evol. Микробиол. 66 (2): 1045–1051. Дои:10.1099 / ijsem.0.000833. PMID  26651491.
12. Бхандари В., Гупта Р.С. (январь 2014 г.). "Молекулярные сигнатуры для филума (класса) Thermotogae и предложения по его разделению на три отряда (Thermotogales, Kosmotogales ord. Nov. И Petrotogales ord. Nov.), Содержащие четыре семейства (Thermotogaceae, Fervidobacteriaceae fam. Nov., Kosmotogaceae fam. Nov. . и Petrotogaceae сем. nov.) и новый род Pseudothermotoga gen. nov. с пятью новыми комбинациями ». Антони ван Левенгук. 105 (1): 143–168. Дои:10.1007 / s10482-013-0062-7. PMID  24166034. S2CID  6547323.
13. Euzeby JP. Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре. http://www.bacterio.cict.fr/t/thermotogales^{[постоянная мертвая ссылка ]}.
14. Klenk H.P .; Мейер Т.Д .; Дурович П .; и другие. (1999). "РНК-полимераза Aquifex pyrophilus: Последствия для эволюции бактериального rpoBC оперон и чрезвычайно термофильные бактерии ». Дж Мол Эвол. 48 (5): 528–541. Bibcode:1999JMolE..48..528K. Дои:10.1007 / pl00006496. PMID  10198119. S2CID  224169.
15. Гупта Р.С. (2000). «Филогения Proteobacteria: отношения с другими типами эубактерий и эукариотами». FEMS Microbiol Rev. 24 (4): 367–402. Дои:10.1111 / j.1574-6976.2000.tb00547.x. PMID  10978543.
16. Ciccarelli F.D .; Доеркс Т .; фон Меринг С .; Creevey C.J .; Снел Б. и Борк П. (2006). «К автоматической реконструкции дерева жизни с высоким разрешением». Наука. 311 (5765): 1283–1287. Bibcode:2006Научный ... 311.1283C. CiteSeerX  10.1.1.381.9514. Дои:10.1126 / science.1123061. PMID  16513982. S2CID  1615592.
17. Ди Джулио М. (2003). «Универсальный предок был термофилом или гипертермофилом: испытания и дальнейшие доказательства». J Теор Биол. 221 (3): 425–436. Дои:10.1006 / jtbi.2003.3197. PMID  12642117.
18. Бхандари В., Наушад Х.С., Гупта Р.С. (2012). «Молекулярные маркеры на основе белков предоставляют надежные средства для понимания филогении прокариот и поддерживают дарвиновский способ эволюции». Микробиол фронтальной клеточной инфекции. 2: 98. Дои:10.3389 / fcimb.2012.00098. ЧВК  3417386. PMID  22919687.
19. Гриффитс Э., Гупта Р.С. (2004). «Сигнатурные последовательности в различных белках свидетельствуют о позднем расхождении отряда Aquificales». Международная микробиология. 7 (1): 41–52. PMID  15179606.
20. Нельсон К.Э .; Clayton R .; Gill S .; и другие. (1999). "Доказательства латерального переноса генов между археями и бактериями из последовательности генома Thermotoga maritima". Природа. 399 (6734): 323–329. Bibcode:1999Натура.399..323Н. Дои:10.1038/20601. PMID  10360571. S2CID  4420157.
21. Nesbo C.L .; L'Haridon S .; Стеттер К.О. И Дулиттл В.Ф. (2001). «Филогенетический анализ двух« архейных »генов в Thermotoga maritima выявить множественные переходы между археями и бактериями ». Мол Биол Эвол. 18 (3): 362–375. Дои:10.1093 / oxfordjournals.molbev.a003812. PMID  11230537.
22. Ochman H .; Лоуренс Дж. И Гройсман Э.А. (2000). «Боковой перенос генов и природа бактериальных инноваций». Природа. 405 (6784): 299–304. Bibcode:2000Натура.405..299O. Дои:10.1038/35012500. PMID  10830951. S2CID  85739173.
23. Жакыбаева О .; Swithers K.S .; Lapierre P .; и другие. (2009). «О химерной природе, термофильном происхождении и филогенетическом размещении Thermotogales». Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (14): 5865–5870. Bibcode:2009PNAS..106.5865Z. Дои:10.1073 / pnas.0901260106. ЧВК  2667022. PMID  19307556.
24. Кунисава Т (2011). «Заключение филогенетического положения филума Deferribacteres из сравнения порядка генов». Антони ван Левенгук. 99 (2): 417–422. Дои:10.1007 / s10482-010-9492-7. PMID  20706870. S2CID  38697982.
25. «Релиз 123 LTP на основе 16S рРНК (полное дерево)» (PDF). Комплексная база данных рибосомных РНК Silva. Получено 2016-03-20.
26. J.P. Euzéby. "Термотоги". Список названий прокариот, стоящих в номенклатуре (LPSN). Получено 2016-03-20.
27. Сэйерс; и другие. "Термотоги". Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) база данных таксономии. Получено 2016-03-20.