Thermoproteota
| ?Thermoproteota | |
|---|---|
Архея Sulfolobus, інфікована специфічним вірусом STSV-1 . | |
| Біологічна класифікація | |
| Домен: | Археї (Archaea) |
| Царство: | Thermoproteati |
| Тип: | Thermoproteota Garrity & Holt 2021[1] |
| Класи | |
| |
| Синоніми | |
| |
| Посилання | |
| Thermoproteota | |
| Thermoproteota | |
| 28889 | |
Thermoproteota — археї, класифіковані як тип домену Archaea.[2] Спочатку вважалося, що Thermoproteota є сіркозалежними екстремофілами, але нещодавні дослідження виявили характерну для Thermoproteota екологічну рРНК, що вказує на те, що ці організми можуть бути найпоширенішими археями в морському середовищі.[3] Спочатку їх відокремлювали від інших архей на основі послідовностей рРНК; інші фізіологічні особливості, такі як відсутність гістонів, підтверджували цей поділ, хоча деякі кренархеї мали гістони.[4] До 2005 року всі культивовані термопротеоти були термофільними або гіпертермофільними організмами, деякі з яких здатні витримувати температуру до 113 °C.[5] Ці організми забарвлюються грамнегативними клітинами та є морфологічно різноманітними, маючи паличкоподібні, кокові, ниткоподібні та клітини дивної форми.[6] Нещодавні дані свідчать про те, що деякі представники Thermoproteota є метаногенами.
Термопротеоти спочатку були класифіковані як частина царства Eocyta у 1984 році[7], але цю класифікацію було відкинуто. Термін «еоцит» тепер застосовується або до TACK (раніше Crenarchaeota), або до Thermoproteota.
Sulfolobus
Одним із найкраще охарактеризованих представників Crenarchaeota є Sulfolobus solfataricus. Цей організм був спочатку виділений з геотермально нагрітих сірчаних джерел в Ітелії, при температурі 80 °C та pH 2–4.[8] З моменту першої характеристики Вольфрамом Ціллігом, піонером у дослідженнях термофілів та архей, подібні види того ж роду були знайдені по всьому світу. На відміну від переважної більшості культивованих термофілів, Sulfolobus росте аеробно та хемоорганотрофно (отримуючи енергію з органічних джерел, таких як цукри). Ці фактори забезпечують набагато легший ріст у лабораторних умовах, ніж анаеробні організми, і призвели до того, що Sulfolobus став модельним організмом для вивчення гіпертермофілів та великої групи різноманітних вірусів, які розмножуються всередині них.
Філогенез
Прийнята таксономія базується на Списку прокаріотичних назв зі стандартною номенклатурою (LPSN) та даних Національного центру біотехнологічної інформації (NCBI).[9]
| 16S rRNA based LTP_07_2026[10][11][12] | 53 marker proteins based GTDB 11-RS232[13][14][15] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
Рекомбінаційне відновлення пошкоджень ДНК
Опромінення клітин S. solfataricus ультрафіолетовим світлом сильно індукує утворення піл IV типу, які потім можуть сприяти клітинній агрегації.[16] Аджон та ін.[17] показали, що клітинна агрегація, індукована ультрафіолетовим світлом, опосередковує високочастотний міжклітинний обмін хромосомними маркерами. Культури, індуковані ультрафіолетовим світлом, мали швидкість рекомбінації, що перевищувала таку в неіндукованих культурах на цілих три порядки. Клітини S. solfataricus здатні агрегуватися лише з іншими представниками свого виду.[17] Фролс та ін.[16][18] і Аджон та ін.[17] вважали, що процес переносу ДНК, індукований ультрафіолетовим світлом, з подальшим гомологічним рекомбінаційним відновленням пошкодженої ДНК, є важливим механізмом для сприяння цілісності хромосом.
Цей процес перенесення ДНК можна розглядати як примітивну форму статевої взаємодії.
Морські види
Починаючи з 1992 року, були опубліковані дані, що свідчать про послідовності генів, що належать Thermoproteota у морському середовищі.[19][20] Відтоді для визначення концентрації цих «низькотемпературних кренархей» використовується аналіз численних ліпідів з мембран термопротеот, взятих з відкритого океану (див. TEX-86). Виходячи з цих вимірювань їхніх характерних ліпідів, вважається, що термопротеоти є дуже численними та одними з основних учасників фіксації вуглецю.[21] Послідовності ДНК Thermoproteota також були знайдені в ґрунті та прісноводних середовищах, що свідчить про повсюдність цього типу в більшості середовищ.[22]
У 2005 році було опубліковано докази існування першої культивованої «низькотемпературної кренархеї». Названий Nitrosopumilus maritimus, це організм, що окислює аміак, виділений з морського акваріума та вирощений при температурі 28… °C.[23]
Можливі зв'язки з еукаріотами
Дослідження дводоменної системи класифікації відкрило можливості зв'язків між кренархеями та еукаріотами.[24]
Аналіз ДНК, проведений у 2008 році (а пізніше у 2017 році), показав, що еукаріоти еволюціонували від організмів, подібних до термопротеотів. Інші кандидати на роль предка еукаріотів включають близькоспоріднених асгардів. Це може свідчити про те, що еукаріотичні організми, можливо, еволюціонували від прокаріотів.
Ці результати подібні до гіпотези еоцитів 1984 року, запропонованої Джеймсом А. Лейком.[7] Класифікація за Лейком стверджує, що як кренархеї, так і асгарди належать до царства Еоцитів. Хоча вчені відкинули цю думку, основна концепція залишається незмінною. Термін «Eocyta» тепер стосується або групи TACK, або власне типу Thermoproteota.
Однак ця тема є предметом активних дискусій, і дослідження все ще тривають.
Примітки
- ↑ Oren A, Garrity GM (Жовтень 2021). Valid publication of the names of forty-two phyla of prokaryotes. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 71 (10): 5056. doi:10.1099/ijsem.0.005056. PMID 34694987. S2CID 239887308.
- ↑ Data extracted from the NCBI taxonomy resources. National Center for Biotechnology Information. Процитовано 19 березня 2007.
- ↑ Brock Biology of Microorganisms (вид. 11th). Prentice Hall. 2005. ISBN 978-0-13-144329-7.
- ↑ Cubonova L, Sandman K, Hallam SJ, Delong EF, Reeve JN (Серпень 2005). Histones in Crenarchaea. Journal of Bacteriology. 187 (15): 5482—5485. doi:10.1128/JB.187.15.5482-5485.2005. PMC 1196040. PMID 16030242.
- ↑ Blochl E, Rachel R, Burggraf S, Hafenbradl D, Jannasch HW, Stetter KO (Лютий 1997). Pyrolobus fumarii, gen. and sp. nov., represents a novel group of archaea, extending the upper temperature limit for life to 113 °C. Extremophiles: Life Under Extreme Conditions. 1 (1): 14—21. doi:10.1007/s007920050010. PMID 9680332.
- ↑ Bergey's Manual of Systematic Bacteriology Volume 1: The Archaea and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria (вид. 2nd). Springer. 2001. ISBN 978-0-387-98771-2.
- ↑ а б Lake JA, Henderson E, Oakes M, Clark MW (Червень 1984). Eocytes: a new ribosome structure indicates a kingdom with a close relationship to eukaryotes. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 81 (12): 3786—3790. Bibcode:1984PNAS...81.3786L. doi:10.1073/pnas.81.12.3786. PMC 345305. PMID 6587394.
- ↑ Zillig W, Stetter KO, Wunderl S, Schulz W, Priess H, Scholz I (1980). The Sulfolobus-"Caldariellard" group: Taxonomy on the basis of the structure of DNA-dependent RNA polymerases. Arch. Microbiol. 125 (3): 259—269. Bibcode:1980ArMic.125..259Z. doi:10.1007/BF00446886.
- ↑ C.L. Schoch. Thermoproteati. National Center for Biotechnology Information (NCBI) taxonomy database. Процитовано 1 серпня 2026.
- ↑ The LTPlus. The All-Species Living Tree Project. Процитовано 1 серпня 2026.
- ↑ LTP_all tree in newick format. The All-Species Living Tree Project. Процитовано 1 серпня 2026.
- ↑ Rossello-Mora, Ramon; Viver, Tomeu; Palmer-Rodríguez, Pere; Westram, Ralf; Bustos-Caparros, Esteban; Gago, Joan Francisco; Gonzalez-Mendez, Jaime; Llabrés, Mercè; Ludwig, Wolfgang (22 квітня 2026). A pipeline for improved 16S rRNA gene-based phylogeny and diversity analyses of Bacteria and Archaea. Nature Portfolio (англ.). doi:10.21203/rs.3.rs-9370187/v1.
- ↑ GTDB release 11-RS232. Genome Taxonomy Database. Процитовано 1 травня 2026.
- ↑ ar53_r232.sp_label. Genome Taxonomy Database. Процитовано 1 травня 2026.
- ↑ Taxon History. Genome Taxonomy Database. Процитовано 1 травня 2026.
- ↑ а б Fröls S, Ajon M, Wagner M, Teichmann D, Zolghadr B, Folea M, Boekema EJ, Driessen AJ, Schleper C, Albers SV (Листопад 2008). UV-inducible cellular aggregation of the hyperthermophilic archaeon Sulfolobus solfataricus is mediated by pili formation. Molecular Microbiology. 70 (4): 938—952. doi:10.1111/j.1365-2958.2008.06459.x. PMID 18990182.
{{cite journal}}:|hdl-access=вимагає|hdl=(довідка) - ↑ а б в Ajon M, Fröls S, van Wolferen M, Stoecker K, Teichmann D, Driessen AJ, Grogan DW, Albers SV, Schleper C (Листопад 2011). UV-inducible DNA exchange in hyperthermophilic archaea mediated by type IV pili. Molecular Microbiology. 82 (4): 807—817. doi:10.1111/j.1365-2958.2011.07861.x. PMID 21999488.
{{cite journal}}:|hdl-access=вимагає|hdl=(довідка) - ↑ Fröls S, White MF, Schleper C (Лютий 2009). Reactions to UV damage in the model archaeon Sulfolobus solfataricus. Biochemical Society Transactions. 37 (Pt 1): 36—41. doi:10.1042/BST0370036. PMID 19143598.
- ↑ Fuhrman JA, McCallum K, Davis AA (Березень 1992). Novel major archaebacterial group from marine plankton. Nature. 356 (6365): 148—149. Bibcode:1992Natur.356..148F. doi:10.1038/356148a0. PMID 1545865.
- ↑ DeLong EF (Червень 1992). Archaea in coastal marine environments. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 89 (12): 5685—5689. Bibcode:1992PNAS...89.5685D. doi:10.1073/pnas.89.12.5685. PMC 49357. PMID 1608980.
- ↑ Thermoproteota Garrity & Holt, 2021. www.gbif.org (англ.). Процитовано 20 червня 2025.
- ↑ Barns SM, Delwiche CF, Palmer JD, Pace NR (Серпень 1996). Perspectives on archaeal diversity, thermophily and monophyly from environmental rRNA sequences. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 93 (17): 9188—9193. Bibcode:1996PNAS...93.9188B. doi:10.1073/pnas.93.17.9188. PMC 38617. PMID 8799176.
- ↑ Könneke M, Bernhard AE, de la Torre JR, Walker CB, Waterbury JB, Stahl DA (Вересень 2005). Isolation of an autotrophic ammonia-oxidizing marine archaeon. Nature. 437 (7058): 543—546. Bibcode:2005Natur.437..543K. doi:10.1038/nature03911. PMID 16177789.
- ↑ Yutin N, Makarova KS, Mekhedov SL, Wolf YI, Koonin EV (2008). The deep archaeal roots of eukaryotes. Molecular Biology and Evolution. 25 (8): 1619—1630. doi:10.1093/molbev/msn108. PMC 2464739. PMID 18463089.
Посилання
- Crenarchaeota. Virtual Microbiology (bact.wisc.edu). University of Wisconsin.
- Comparative analysis of crenarchaeal genomes. Integrated Microbial Genomes System. United States Department of Energy. Архів оригіналу за 1 вересня 2010.
Джерело: стаття у Вікіпедії та історія редагувань (автори).