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. A klórbium sűrű szőnyegekben nő meleg források felett, valamint más meleg iszapokban és víztestekben, amelyek elegendő hidrogén-szulfidot tartalmaznak (A C. tepidum elektron donorként használja). A C. tepidum értékes modell a zöld kén baktériumok számára, mivel könnyen termeszthető és természetesen átalakítható.
Genomszerkezet
a C. tepidum egyetlen kör alakú kromoszómájának genomja 2 154 946 bp, és ez volt az első szekvenált a chlorobia törzsben. A fotoszintetikus Fajok között sok gén erősen konzerváltnak bizonyult, és úgy tűnt, hogy nincs egyértelmű funkciója a C. tepidum-on belül; úgy gondolják azonban, hogy ezek a gének specifikus szerepet játszanak a fotoszintézisben vagy a fotobiológiában. A filogenomikai elemzés és összehasonlítás azt mutatta, hogy a C. tepidum a fotoszintézis bioszintetikus útvonalaiban, valamint a szulfer és a nitrogén metabolizmusában részt vevő gének duplikációit tartalmazza. Ezek a módszerek genetikai hasonlóságot mutattak a C. tepidum anyagcsere-folyamatai és számos Archeális faj között (Eisen et al. 2002) . Jelenleg három másik faj van szekvenálva, amelyek összeszerelési folyamatban vannak. Ezek a következők: Chlorobium phaeobacteroides DSM 266, Chlorobium phaeobacteroides BS1, Chlorobium limicola DSM 245.
sejtszerkezet és metabolizmus
a Klórbium Gram-negatív sejtek. Chlorobium sp. lehet a szinte gömb alakú sejtek hosszú láncaiból. Egyes törzsek C alakú sejtek tekercseit képezhetik. A Chlorobium tepidum anoxigén fotoszintézis útján él, és hulladékként elemi ként termel. A C. tepidum az elemi szulfátot a sejtjein kívül helyezi el, ellentétben a Chromatiummal és a Tiotrix-szal, két másik szulfáttermelő baktériummal. Ezenkívül fotooxidizálhatják a hidrogént, valamint más kénvegyületeket, például szulfidot, poliszulfidot és tioszulfátot. Kötelező autotrófok is.
a C. tepidum fő fénygyűjtő antennája, amely elektromágneses energiát használ fel ezeknek a folyamatoknak a táplálására, a kloroszóma, amely erősen aggregált bakterioklór-C-ből és karotinoidokból áll, amelyeket lipid-fehérje burok vesz körül. Ez a tojásdad szerkezet különbözik a legtöbb más fototróf organizmustól. (Azonban hasonlóak a filogenetikailag távoli chloroflexaceae családban található szerkezethez.) A kloroszómák 70-180 nm hosszúak és 30-60 nm szélesek. Amint az az oldal tetején látható képen látható, a citoplazmatikus membrán reakcióközpontjaihoz kapcsolódnak.
a szulfid kénné történő oxidációját a múltban a C. limicola-ban tanulmányozták, mint lehetséges biokatalizátort a fosszilis tüzelőanyagok hidroprocesszálásával előállított savas gázok eltávolítására. A szulfidból származó kén képződése, amelyben a szulfid redukáló szubsztrátként működik ,a következőképpen jelenik meg (Douglas, et al. 1985):
a C. tepidumon belül előforduló metabolikus utak listájának megtekintéséhez látogasson el a Rendszerbiológiai intézetbe, vagy keresse fel azokat a géneket, amelyek a Cianobázisban ismert metabolikus útvonalakat szabályozzák.
ökológia
a C. tepidum egy zöld kénbaktérium, amely általában sűrű szőnyegen nő a forró források felett. Anoxikus és szulfidban gazdag vizekben, iszapban és üledékekben is megtalálhatók. A legjobban 40-50 Celsius fok közötti tempurációban, 6,0-4,5 közötti pH-n nőnek.
egy baktériumtörzs vagy bármely víztest fototróf baktériumösszetétele általában attól függ, hogy a víz milyen minőségű és hullámhosszú fényt kap. Az ezt befolyásoló tényezők az algák, amelyek kiszűrik a fényt és a forró forrást, az iszapot vagy a víztestet körülvevő terepet. A különböző pigmentek baktériumai különböző hullámhosszú fényt vesznek fel; ezért a Klórbium és más zöld kén baktériumok, mint például a Chromotium, valamint más fototróf baktériumok megtalálhatók a környezetükben oly módon, hogy lehetővé tegyék számukra a túlélést és hatékonyan versenyezzenek egymással. A fényminőség mellett a C. tepidum és más zöld kén baktériumok elegendő mennyiségű hidrogén-szulfidot vagy más ilyen elektrondonort igényelnek egyedi fotoszintetikus útjaikhoz (Montesinos et al.1983).
C miatt. a tepidum gyenge fényben és oxigénben való növekedési képessége (a föld korai napjaiban, amikor magas volt az UV fény) a kutatók úgy vélik, hogy ez az, ahol a photosythesis eredete lehet.
Cork, Douglas, Jeremy Mathers, Andrea Maka és Anna Srnak. 1985. “A Chlorobium limicola forma thiosulfatophilum oxidatív szulfer metabolizmusának ellenőrzése.”Applied and Environmental Microbiology, Vol. 49, 2. szám. Amerikai Mikrobiológiai Társaság. 269-272.
Cianobáz: a Chlorobium tepidumról
Eisen, Jonathan A. et al. 2002. “A chlorobium tepidum TLS, egy fotoszintetikus, anaerob, zöld-kén baktérium teljes genomszekvenciája.”Proc Natl Acad Sci USA, Vol. 99, 14. szám. 9509-9514.
Montesinos, Emilio, Ricardo Guerrero, Carlos Abella és Isabel Esteve. 1983. “Ökológia és fiziológia a verseny a fény között Chlorobium limicola és Chlorobium phaeobacteroides természetes élőhelyeken.”Applied and Environmental Microbiology, Vol. 46, 5. szám. Amerikai Mikrobiológiai Társaság. 1007-1016.
PennState: a Chlorobium tepidum kutatása a Bryant laboratóriumban