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. O cloróbio cresce em mats densos sobre fontes termais, bem como em outras lamas quentes e corpos de água que contêm sulfeto de hidrogênio suficiente (usado por C. tepidum como um doador de eletron). C. tepidum é um modelo valioso para a bactéria do enxofre verde porque é facilmente cultivada e naturalmente transformável.
estrutura do genoma
o genoma do cromossoma circular único de C. tepidum é 2,154,946 bp e foi a primeira sequenciada no filo Clorobia. Muitos genes foram encontrados para ser altamente conservado entre as espécies fotossintéticas e parecia não ter função clara dentro de C. tepidum; no entanto, pensa-se que estes genes desempenham papéis específicos na fotossíntese ou fotobiologia. A análise filogenômica e a comparação mostraram que C. tepidum contém duplicações de genes envolvidos em vias biossintéticas para a fotossíntese e o metabolismo de enxofre e nitrogênio. Estes métodos também mostraram semelhanças genéticas entre os processos metabólicos de C. tepidum e muitas espécies Archaeal (Eisen et al. 2002) . Existem três outras espécies que estão sendo sequenciadas e estão em processo de montagem. Eles são Chlorobium phaeobacteroides DSM 266, Chlorobium phaeobacteroides BS1, Chlorobium limicola DSM 245.
estrutura celular e metabolismo
Cloróbio são células Gram-negativas. Chlorobium sp. pode a partir de longas cadeias de células quase esféricas. Algumas estirpes podem formar bobinas de células em forma de C. Chlorobium tepidum vive por fotossíntese anoxigênica e produz enxofre elementar como um produto residual. C. tepidum deposita o enxofre elementar fora de suas células ao contrário de Cromatium e Tiothrix, duas outras bactérias produtoras de enxofre. In addition, they can photooxidize hydrogen as well as other sulfur compounds like sulfide, polysulfide, and tiosulfate. São também autotróficos obrigatórios.
a principal organela da antena de colheita de luz, que utiliza energia eletromagnética para alimentar estes processos, em C. tepidum é o clorossomo, que consiste em bacterioclorofila c altamente agregada e carotenóides rodeados por um invólucro lipídico-proteico. Esta estrutura ovóide é diferente da maioria dos outros organismos fototróficos. (However, they are similar to a structure contained within the phylogenetically distant family Cloroflexaceae.) Os clorossomas têm 70 a 180 nm de comprimento e 30 a 60 nm de largura. Como pode ser visto na figura no topo desta página, eles estão ligados aos centros de reações na membrana citoplásmica.
oxidação de sulfeto em enxofre foi estudada no passado em C. limicola como um possível biocatalisador para remover gases ácidos produzidos pelo hidroprocessamento de combustíveis fósseis. A formação de enxofre a partir do sulfeto, no qual o sulfeto atua como substrato redutor, aparece como segue (Douglas, et al. 1985):
Para ver uma lista de algumas das vias metabólicas que ocorrem dentro C. tepidum, visite Os Sistemas de Instituto de Biologia ou visite uma lista de genes que controlam conhecido vias metabólicas em Cyanobase.
Ecologia
C. tepidum é uma bactéria do enxofre verde que geralmente cresce em um tapete denso sobre fontes termais. Eles também são encontrados em águas anóxicas e ricas em sulfeto, lama e sedimentos. Eles crescem melhor em temperaturas entre 40 e 50 graus Celsius e em um pH entre 6,0 e 4,5.
a composição bacteriana fototrófica de um tapete bacteriano ou em qualquer corpo de água é usualmente dependente da qualidade e comprimento de onda da luz que a água recebe. Fatores que os afetam são algas que filtram a luz e o terreno em torno da fonte quente, lama ou corpo de água. Bactérias de diferentes pigmentos capturam diferentes comprimentos de onda de luz; portanto, Cloróbio e outras bactérias de enxofre verde como o Cromotium, bem como outras bactérias fototróficas, podem ser encontrados distribuídos em todo o seu ambiente de uma forma que lhes permite sobreviver e competir eficientemente entre si. Além da qualidade da luz, C. tepidum e outras bactérias do enxofre verde requerem quantidades suficientes de sulfeto de hidrogênio ou outros doadores de elétrons para suas vias fotossintéticas únicas (Montesinos et al.1983).
por causa de C. a capacidade de tepidum crescer em pouca luz e oxigênio (durante os primeiros dias da terra, quando havia altos níveis de luz UV) pesquisadores acreditam que é aqui que a fotossíntese pode ter suas origens.
Cork, Douglas, Jeremy Mathers, Andrea Maka, and Anna Srnak. 1985. “Control of oxidative sulfer metabolism of Chlorobium limicola forma thiosulfatophilum.”Applied and Environmental Microbiology, Vol. 49, No. 2. American Society for Microbiology. 269-272.
Cianobase: cerca de tepidum de Clorobio
Eisen, Jonathan A., et al. 2002. “The complete genome sequence of Chlorobium tepidum TLS, a phosynthetic, anaerobic, green-sulfur bacterium.”Proc Natl Acad Sci USA, Vol. 99, No. 14. 9509-9514. Montesinos, Emilio, Ricardo Guerrero, Carlos Abella e Isabel Esteve. 1983. “Ecology and physiology of the competition for light between Chlorobium limicola and Chlorobium phaeobacteroides in natural habitats.”Applied and Environmental Microbiology, Vol. 46, No. 5. American Society for Microbiology. 1007-1016.
PennState: Research on Chlorobium tepidum in The Bryant laboratory