Chlorobium

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A Microbial Biorealm page on the genus Chlorobium

Electron micrograph of Chlorobium tepidum. Ovoid chlorosomes can be seen attached to the cytoplasmic membrane. From CyanoBase.

Light micrograph of Chlorobium tepidum. From CyanoBase.

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は十分な硫化水素を含んでいる水の他の暖かい泥そしてボディと同様、温泉上の密なマットで育つ(elecronの提供者としてC.tepidumによって使用される)。 C.tepidumは容易に耕され、自然にtransformableので緑の硫黄の細菌のための貴重なモデルである。

ゲノム構造

C.tepidumの単一環状染色体のゲノムは2,154,946bpであり、クロロビア門で最初に配列決定された。 多くの遺伝子は光合成種の間で高度に保存されていることが判明し、C.tepidum内で明確な機能を持たないように見えた; しかし、これらの遺伝子は、光合成や光生物学において特定の役割を果たすと考えられている。 系統解析と比較により,C.tepidumには光合成と硫黄と窒素の代謝の生合成経路に関与する遺伝子の重複が含まれていることが分かった。 これらの方法はまた、C.tepidum代謝プロセスと多くの古細菌種との間の遺伝的類似性を示した(Eisen et al. 2002) . 現在配列決定されており、組み立てプロセスにある他の三つの種があります。 それらはChlorobium phaeobacteroides DSM266、Chlorobium phaeobacteroides BS1、Chlorobium limicola DSM245である。

細胞構造と代謝

クロロビウムはグラム陰性細胞である。 Chlorobium sp. ほぼ球形の細胞の長い鎖からできます。 いくつかの株は、C字型の細胞のコイルを形成することができる。 Chlorobium tepidumは無酸素光合成によって生き、廃棄物として元素硫黄を生成します。 C.tepidumは、ChromatiumやThiothrix、他の二つの硫化物産生細菌とは異なり、その細胞の外に元素硫化物を堆積させます。 さらに、それらは硫化、polysulfideおよびthiosulfateのような他の硫黄混合物と同様、水素をphotooxidizeてもいいです。 彼らは義務的な独立栄養でもあります。

c.tepidumの主要な光収harvestingアンテナオルガネラは、電磁エネルギーを使用してこれらのプロセスに電力を供給し、高度に凝集したバクテリオクロロフィルcとカロテノイドからなるクロロソームであり、脂質-タンパク質エンベロープに囲まれている。 この卵形の構造は、他のほとんどの光栄養生物とは異なります。 (しかし、それらは系統的に離れた家族Chloroflexaceaeに含まれる構造に類似しています。)クロロソームは長さ70-180nm、幅30-60nmである。 このページの上部の写真で見ることができるように、それらは細胞質膜の反応中心に付着している。

化石燃料の水素処理によって作られた酸性ガスを除去する可能性のある生物触媒として、c.limicolaで硫化物の硫黄への酸化が過去に研究されています。 硫化物が還元基質として作用する硫化物からの硫黄の形成は、以下のように現れる(Douglas,et al. 1985):

硫黄formula_2。jpg

C.tepidum内で発生する代謝経路のいくつかのリストを見るには、システム生物学研究所を訪問するか、Cyanobaseで既知の代謝経路を制御する遺伝子のリストを

イエローストーン国立公園の微生物マットは、反射分光法によってChlorobium tepidumを含むことが示されています。 月惑星研究所から。

C.tepidumは、一般的に温泉の上に密なマットの中で成長する緑色の硫黄細菌です。 それらはまた無酸素および硫化が豊富な水、泥および沈殿物にあります。 それらは40そして50の摂氏温度間のtempuraturesと6.0そして4.5間のpHで最もよく育つ。

細菌マットまたは任意の水域の光栄養細菌組成は、通常、水が受け取る光の品質と波長に依存します。 これに影響を与える要因は、光と温泉、泥、または水の体を取り巻く地形をフィルタリングする藻類です。 異なった顔料の細菌はライトの異なった波長を捕獲します;従って、ChlorobiumおよびChromotiumのような他の緑の硫黄の細菌、また他のphototrophic細菌は、それらが互いに存続し、効率的に競うことを可能にする方法で環境中配られて見つけることができます。 光の質に加えて、C.tepidumおよび他の緑色硫黄細菌は、それらのユニークな光合成経路のために十分な量の硫化水素または他のそのような電子供与体を必1983).

低光と酸素の中で成長するテピダムの能力(U.V光の高レベルがあった地球の初期の頃)研究者は、これがphotosythesisがその起源を持つかもしれない場所である

コーク、ダグラス、ジェレミー-マザーズ、アンドレア-マカ、アンナ-Srnak。 1985. “Chlorobium limicola forma thiosulfatophilumの酸化硫黄代謝の制御。”応用および環境微生物学、Vol. 49番2号 微生物学のためのアメリカの社会。 269-272.

CyanoBase:Chlorobium tepidumについて

Eisen,Jonathan A.,et al. 2002. “光合成、嫌気性、緑色硫黄細菌であるChlorobium tepidum TLSの完全なゲノム配列。”Proc Natl Acad Sci USA,Vol. 99番14号 9509-9514.

モンテシノス、エミリオ、リカルド-ゲレロ、カルロス-アベッラ、イザベル-エステーベ。 1983. “自然の生息地におけるChlorobium limicolaとChlorobium phaeobacteroidesの間の光のための競争の生態学と生理学。”応用および環境微生物学、Vol. 46番5号 微生物学のためのアメリカの社会。 1007-1016.

ペンステート:ブライアント研究室におけるクロロビウムテピダムの研究

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