Deinococcus-Thermus

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Deinococcus-Thermus
Deinococcus radiodurans.jpg
Deinococcus radiodurans, представитель порядка Deinococcales
Научная классификация
Международное научное название

Deinococcus-Thermus

Синонимы
Дочерние таксоны

Deinococcus-Thermus (лат.) — малочисленный тип бактерий, единственный класс которого, Deinococci, включает два порядка: Deinococcales, куда входит один из самых радиорезистентных организмов в мире Deinococcus radiodurans, и Thermales, куда входит Thermus aquaticus, известный своей Taq-полимеразой, использующейся в ПЦР, и другими термостабильными ферментами.

Своё название тип получил по типовым родам Deinococcus и Thermus[2].

Кавалир-Смит называет этот тип Hadobacteria Cavalier-Smith 2002 (от слова Гадес — греческая преисподня)[3].

Описание[править | править код]

Thermus aquaticus, представитель порядка Thermales

Все представители филы Deinococcus-Thermus имеют клеточную стенку, характерную для всех грамотрицательных бактерий (хотя представители рода Deinococcus и окрашиваются положительно по методу Грама)[4]. У представителей порядка Deinococcales во внешней мембране отсутствуют липополисахариды; они накапливают каротиноиды, придающие клеткам красный цвет. Геном представлен двумя многокопийными хромосомами. Представители Thermales в оболочке имеют S-слой и также накапливают каротиноиды, из-за чего их клетки часто имеют красный или жёлтый цвет[5].

Представители филы Deinococcus-Thermus являются аэробами и хемоорганогетеротрофами, встречаются повсеместно (представители порядка Thermales встречаются в горячих источниках). Филогенетический анализ показал, что фила Deinococcus-Thermus является одной из самых архаичных групп бактерий[6].

Основанием для создания таксона послужила близость последовательностей генов 16S рРНК[7], более того, сравнение геномов Deinococcus radiodurans и Thermus aquaticus также показывает определённый уровень гомологии. По-видимому, обе группы бактерий в ходе эволюции шли по одному пути к приобретению устойчивости к действию высоких температур[8][9]. Стоит, однако, отметить, что, в отличие от Deinococcus, представители рода Thermus не отличаются повышенной устойчивостью к радиации[5]. Вероятнее всего, термофильность Thermales обусловлена особыми формами ДНК-зависимой РНК-полимеразы и ДНК-топоизомеразы I[en][10], а в радиорезистенстность Deinococcus вносят вклад особые формы эксцинуклеазы[en] ABC, ДНК-гиразы и белка RadA, задействованного в репарации ДНК[11].

Филогения[править | править код]

Филогенетическое дерево филы Deinococcus-Thermus, реконструированное на основании последовательностей 16S рРНК, выглядит следующим образом[12].

Deinococci
Thermaceae


Rhabdothermus arcticus Steinsbu et al. 2011



Vulcanithermus mediatlanticus Miroshnichenko et al. 2003




Oceanithermus

O. desulfurans Mori et al. 2004



O. profundus Miroshnichenko et al. 2003 (типовой вид)





Marinithermus hydrothermalis Sako et al. 2003




Meiothermus[en]



Thermus[en]






Deinococcales

Truepera radiovictrix Albuquerque et al. 2005


Deinococcaceae

Deinobacterium chartae Ekman et al. 2011



Deinococcus[en]





Примечания[править | править код]

  1. Deinococcus-Thermus (англ.) на сайте Национального центра биотехнологической информации (NCBI). (Проверено 13 декабря 2018).
  2. Пиневич, 2006, с. 100.
  3. Cavalier-Smith T. Rooting the tree of life by transition analyses. (англ.) // Biology direct. — 2006. — Vol. 1. — P. 19. — DOI:10.1186/1745-6150-1-19. — PMID 16834776. [исправить]
  4. Battista J. R. Against all odds: the survival strategies of Deinococcus radiodurans. (англ.) // Annual Review Of Microbiology. — 1997. — Vol. 51. — P. 203—224. — DOI:10.1146/annurev.micro.51.1.203. — PMID 9343349. [исправить]
  5. 1 2 Пиневич, 2006, с. 101.
  6. Пиневич, 2006, с. 100—101.
  7. Weisburg W. G., Giovannoni S. J., Woese C. R. The Deinococcus-Thermus phylum and the effect of rRNA composition on phylogenetic tree construction. (англ.) // Systematic And Applied Microbiology. — 1989. — Vol. 11. — P. 128—134. — PMID 11542160. [исправить]
  8. Omelchenko M. V., Wolf Y. I., Gaidamakova E. K., Matrosova V. Y., Vasilenko A., Zhai M., Daly M. J., Koonin E. V., Makarova K. S. Comparative genomics of Thermus thermophilus and Deinococcus radiodurans: divergent routes of adaptation to thermophily and radiation resistance. (англ.) // BMC evolutionary biology. — 2005. — Vol. 5. — P. 57. — DOI:10.1186/1471-2148-5-57. — PMID 16242020. [исправить]
  9. Makarova K. S., Aravind L., Wolf Y. I., Tatusov R. L., Minton K. W., Koonin E. V., Daly M. J. Genome of the extremely radiation-resistant bacterium Deinococcus radiodurans viewed from the perspective of comparative genomics. (англ.) // Microbiology and molecular biology reviews : MMBR. — 2001. — Vol. 65, no. 1. — P. 44—79. — DOI:10.1128/MMBR.65.1.44-79.2001. — PMID 11238985. [исправить]
  10. Zhang G., Campbell E. A., Minakhin L., Richter C., Severinov K., Darst S. A. Crystal structure of Thermus aquaticus core RNA polymerase at 3.3 A resolution. (англ.) // Cell. — 1999. — 17 September (vol. 98, no. 6). — P. 811—824. — PMID 10499798. [исправить]
  11. Tanaka M., Earl A. M., Howell H. A., Park M. J., Eisen J. A., Peterson S. N., Battista J. R. Analysis of Deinococcus radiodurans's transcriptional response to ionizing radiation and desiccation reveals novel proteins that contribute to extreme radioresistance. (англ.) // Genetics. — 2004. — September (vol. 168, no. 1). — P. 21—33. — DOI:10.1534/genetics.104.029249. — PMID 15454524. [исправить]
  12. 16S rRNA-based LTP release 123 (full tree). Silva Comprehensive Ribosomal RNA Database. Дата обращения 20 марта 2016.

Литература[править | править код]

  • Пиневич А. В. Микробиология. Биология прокариотов: в 3 т. — СПб.: Издательство С.-Петербургского университета, 2006. — Т. I. — 352 с. — ISBN 5-288-04057-5.