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. Klorobium vokser i tette matter over varme kilder, så vel som i andre varme mudder og vannkilder som inneholder tilstrekkelig hydrogensulfid (brukt Av C. tepidum som elektrondonor). C. tepidum er en verdifull modell for de grønne svovelbakteriene fordi den er lett dyrket og naturlig transformerbar.
Genomstruktur
genomet Til C. tepidums enkle sirkulære kromosom er 2.154.946 bp og var den første sekvenserte I phylum Chlorobia. Mange gener ble funnet å være svært konservert blant fotosyntetiske arter og syntes å ha noen klar funksjon Innenfor C. tepidum; imidlertid antas disse genene å spille bestemte roller i fotosyntese eller fotobiologi. Fylogenomisk analyse og sammenligning viste At C. tepidum inneholder duplikasjoner av gener involvert i biosyntetiske veier for fotosyntese og metabolisme av sulfer og nitrogen. Disse metodene viste også genetiske likheter Mellom c. tepidum metabolske prosesser og mange Archaeal arter (Eisen et al. 2002) . Det er tre andre arter som for tiden blir sekvensert og er i monteringsprosessen. De er Chlorobium phaeobacteroides DSM 266, Chlorobium phaeobacteroides BS1, Chlorobium limicola DSM 245.
Cellestruktur Og Metabolisme
Klorobium er Gram-negative celler. Chlorobium sp. kan fra lange kjeder av nesten sfæriske celler. Noen stammer kan danne spoler Av C-formede celler. Klorobium tepidum lever av anoksygen fotosyntese og produserer elementært svovel som avfallsprodukt. C. tepidum avsetter den elementære sulfer utenfor sine celler i motsetning Til Kromatium Og Thiothrix, to andre sulfer-produserende bakterier. I tillegg kan de photooxidize hydrogen så vel som andre svovelforbindelser som sulfid, polysulfid og tiosulfat. De er også obligatoriske autotrofiske.
den store lyshøstende antenneorganellen, som bruker elektromagnetisk energi til å drive disse prosessene, I C. tepidum er klorosomet, som består av svært aggregerte bakterioklorofyll c og karotenoider omgitt av en lipidproteinhylse. Denne ovoide strukturen er forskjellig fra de fleste andre fototrofe organismer. (Imidlertid ligner de en struktur som finnes i den fylogenetisk fjerne familien Chloroflexaceae.) Klorosomene er 70 til 180 nm lange og 30 til 60 nm brede. Som det fremgår av bildet øverst på denne siden, er de festet til reaksjonssentrene i cytoplasmisk membran.
Oksidasjon av sulfid til svovel har tidligere blitt studert I C. limicola som en mulig biokatalysator for å fjerne syregasser laget av hydroprosessering av fossile brensler. Dannelsen av svovel fra sulfid, hvor sulfid virker som reduksjonssubstrat, fremstår som følger (Douglas, Et al. 1985):
For å se en liste over noen av de metabolske veier som forekommer Innenfor C. tepidum, kan du besøke Systems Biology Institute eller besøke en liste over gener som styrer kjente metabolske veier Ved Cyanobase.
Økologi
C. tepidum er en grønn svovelbakterie som vanligvis vokser i en tett matte over varme kilder. De finnes også i anoksiske og sulfidrike farvann, gjørme og sedimenter. De vokser best ved tempuraturer mellom 40 og 50 grader Celsius og ved en pH mellom 6, 0 og 4, 5.
den fototrofe bakterielle sammensetningen av en bakteriell matte eller i en hvilken som helst vannkilde er vanligvis avhengig av hvilken kvalitet og bølgelengde lys som vannet mottar. Faktorer som påvirker dette er alger som filtrerer lyset og terrenget rundt den varme kilden, gjørmen eller vannet. Bakterier av forskjellige pigmenter fanger forskjellige bølgelengder av lys; Derfor Kan Klorobium og andre grønne svovelbakterier som Kromotium, så vel som andre fototrofiske bakterier, bli funnet fordelt over hele deres miljø på en måte som gjør at De kan overleve og effektivt konkurrere med hverandre. I tillegg til lysets kvalitet krever C. tepidum og andre grønne svovelbakterier tilstrekkelige mengder hydrogensulfid eller andre slike elektrondonorer for deres unike fotosyntetiske veier (Montesinos et al.1983).
På Grunn Av C. tepidums evne til å vokse i svakt lys og oksygen (i jordens tidlige dager da det var høye Nivåer Av Uv-lys) forskere mener at dette er hvor fotosytese kan ha sin opprinnelse.
Cork, Douglas, Jeremy Mathers, Andrea Maka og Anna Srnak. 1985. «Kontroll av oksidativ sulfer metabolisme Av Chlorobium limicola forma thiosulfatophilum.»Anvendt Og Miljømessig Mikrobiologi, Vol. 49, nr. 2. American Society For Microbiology (Engelsk). 269-272.
CyanoBase: Om Klorobium tepidum
Eisen, Jonathan A., et al. 2002. «Den komplette genomsekvensen Av Chlorobium tepidum TLS, en fotosyntetisk, anaerob, grønn-svovel bakterie.»Proc Natl Acad Sci USA, Vol. 99, nr. 14. 9509-9514.
Montesinos, Emilio, Ricardo Guerrero, Carlos Abella og Isabel Esteve. 1983. «Økologi og fysiologi av konkurransen om lys Mellom Chlorobium limicola og Chlorobium phaeobacteroides i naturlige habitater.»Anvendt Og Miljømessig Mikrobiologi, Vol. 46, nr. 5. American Society For Microbiology (Engelsk). 1007-1016.
PennState: Forskning På Klorobium tepidum i Bryant laboratoriet