A Microbial Biorealm page on the genus Chlorobium
Classification
Higher order taxa:
Bacteria; Bacteroidetes/Chlorobi group; Bacteroidetes; Chlorobi; Chlorobia; Chlorobiales; Chlorobiaceae
Species:
Chlorobium ferrooxidans, Chlorobium limicola, Chlorobium phaeobacteroides, Chlorobium phaeovibraoides, Chlorobium sp.
NCBI: Taxonomy Genome
Description and Significance
Chlorobium tepidum is a thermophilic green sulfer bacteria originally isolated from a New Zealand hot spring. This type of bacterium has special light-harvesting complexes called chlorosomes that contain bacteriochlorophylls and carotenoids. Chlorobium groeit in dichte matten boven warmwaterbronnen en in andere warme modder en waterlichamen die voldoende waterstofsulfide bevatten (gebruikt door C. Tepidum als een elecron donor). C. tepidum is een waardevol model voor de groene zwavelbacteriën omdat het gemakkelijk gecultiveerd en natuurlijk transformeerbaar is.
Genoomstructuur
het genoom van het enige cirkelvormige chromosoom van C. tepidum is 2.154.946 bp en was de eerste sequentie in het phylum Chlorobia. Veel genen bleken zeer geconserveerd te zijn onder fotosynthetische soorten en leken geen duidelijke functie te hebben binnen C. tepidum; nochtans, worden deze genen verondersteld om specifieke rollen in fotosynthese of fotobiologie te spelen. Phylogenomic analyse en vergelijking toonden aan dat C. Tepidum duplicaties van genen betrokken bij biosynthetische wegen voor fotosynthese en het metabolisme van sulfer en stikstof bevat. Deze methoden toonden ook genetische overeenkomsten tussen C. tepidum metabole processen en vele Archaeal species (Eisen et al. 2002) . Er zijn drie andere soorten die momenteel worden gesequenced en zijn in het assemblageproces. Het zijn Chlorobium phaeobacteroides DSM 266, Chlorobium phaeobacteroides BS1, Chlorobium limicola DSM 245.
celstructuur en metabolisme
Chlorobium zijn gramnegatieve cellen. Chlorobium sp. kan van lange ketens van bijna bolvormige cellen. Sommige spanningen kunnen rollen van C-vormige cellen vormen. Chlorobium tepidum leeft door anoxygene fotosynthese en produceert elementair zwavel als afvalproduct. C. tepidum afzettingen de elementaire sulfer buiten zijn cellen in tegenstelling tot Chromatium en Thiothrix, twee andere sulfer-producerende bacteriën. Bovendien kunnen ze photooxidize waterstof evenals andere zwavelverbindingen zoals sulfide, polysulfide, en thiosulfaat. Ze zijn ook verplicht autotrophic.
de belangrijkste lichtgevende antenne organelle, die elektromagnetische energie gebruikt om deze processen aan te drijven, in C. Tepidum is het chlorosoom, dat bestaat uit sterk geaggregeerde bacteriochlorofyl c en carotenoïden omgeven door een lipide-eiwit omhulsel. Deze eivormige structuur verschilt van de meeste andere fototrofe organismen. (Echter, ze zijn vergelijkbaar met een structuur binnen de fylogenetisch verre familie Chloroflexaceae.) De chlorosomen zijn 70 tot 180 nm lang en 30 tot 60 nm breed. Zoals kan worden gezien op het beeld aan de bovenkant van deze pagina, zijn zij verbonden aan de reactiecentra in het cytoplasmic membraan.
oxidatie van sulfide tot zwavel is in het verleden bestudeerd in C. limicola als een mogelijke biokatalyst voor het verwijderen van zure gassen gemaakt door de hydroverwerking van fossiele brandstoffen. De vorming van zwavel uit sulfide, waarin sulfide fungeert als het reducerende substraat, verschijnt als volgt (Douglas, et al. 1985):
om een lijst te zien van enkele van de metabole wegen die binnen C. Tepidum voorkomen, bezoek het Instituut voor systeembiologie of bezoek een lijst van de genen die bekende metabole wegen bij Cyanobase controleren.
ecologie
C. Tepidum is een groene zwavelbacterie die over het algemeen in een dichte mat over hete bronnen groeit. Ze worden ook gevonden in anoxische en sulfide-rijke wateren, modder en sedimenten. Ze groeien het best bij temperaturen tussen 40 en 50 graden Celsius en bij een pH tussen 6,0 en 4,5.
de fototrofe bacteriesamenstelling van een bacteriemat of in een waterlichaam is gewoonlijk afhankelijk van de kwaliteit en de golflengte van het licht dat het water ontvangt. Factoren die dit effect hebben zijn algen die het licht en het terrein rondom de hete bron, modder of water filteren. Bacteriën van verschillende pigmenten vangen verschillende golflengten van licht; daarom Chlorobium en andere groene zwavelbacteriën zoals Chromotium, evenals andere fototrofe bacteriën, kunnen worden gevonden verspreid door hun omgeving op een manier die hen toelaat om te overleven en efficiënt concurreren met elkaar. Naast de kwaliteit van het licht, hebben C. tepidum en andere groene zwavelbacteriën voldoende hoeveelheden waterstofsulfide of andere dergelijke elektron donoren nodig voor hun unieke fotosynthetische routes (Montesinos et al.1983).
vanwege C. tepidum ‘ s vermogen om te groeien in weinig licht en zuurstof (tijdens de eerste dagen van de aarde toen er hoge niveaus van UV-licht) onderzoekers geloven dat dit is waar de fotoshesis zijn oorsprong kan hebben.Cork, Douglas, Jeremy Mathers, Andrea Maka en Anna Srnak. 1985. “Controle van oxidatieve sulfer metabolisme van Chlorobium limicola forma thiosulfatophilum.”Applied and Environmental Microbiology, Vol. 49, nummer 2. American Society for Microbiology. 269-272.
CyanoBase: About Chlorobium tepidum
Eisen, Jonathan A., et al. 2002. “The complete genome sequence of Chlorobium tepidum TLS, a photosynthetic, anaerobic, green-sulfur bacterie.”Proc Natl Acad Sci USA, Vol. 99, nr. 14. 9509-9514. Montesinos, Emilio, Ricardo Guerrero, Carlos Abella en Isabel Esteve. 1983. “Ecology and physiology of the competition for light between Chlorobium limicola and Chlorobium phaeobacteroides in natural habitat.”Applied and Environmental Microbiology, Vol. 46, Nr. 5. American Society for Microbiology. 1007-1016.
PennState: onderzoek naar Chlorobium tepidum in het Bryantlaboratorium