Főmenü megnyitása

A Thermococcus celer a Thermococcaceae családba tartozó Gram-negatív, gömb alakú Archaea faj. Az archeák – ősbaktériumok – egysejtű, sejtmag nélküli prokarióta szervezetek.[1] A felfedezése fontos szerepet játszott az élet fája gyökereinek újrarajzolásában, amikor felfedezték, hogy közelebbi rokonságban van a metanogén Archaeákkal, mint a többi hasonló fenotípusú termofil fajokkal. Számos típustörzsét azonosították: Vu13, ATCC 35543, és DSM 2476.[2] 1983-ban fedezte fel Dr. Wolfram Zillig. Olaszországban, Vulcano-szigeten egy kénben gazdag, sekély vulkáni kráterben izolálták.

Infobox info icon.svg
Thermococcus celer
Rendszertani besorolás
Domén: Archaea
Törzs: Euryarchaeota
Osztály: Thermococci
Rend: Thermococcales
Család: Thermococcaceae
Nemzetség: Thermococcus
Faj: T. celer
Tudományos név
Thermococcus celer
Hivatkozások
Wikifajok

A Wikifajok tartalmaz Thermococcus celer témájú rendszertani információt.

TaxonómiaSzerkesztés

Szekvenálták a 16s rRNS-ét és elemzésekkel meghatározták a helyét az élet fáján. Felfedezték hogy sokkal szorosabb kapcsolatban áll metanogén archeákkal mint a termofil archeákkal. Ez a felfedezés az archeák fája gyökereinek újrarajzolásához vezetett, aztán a T. celert a metanogénekkel egy szoros rokonsági kapcsolaton alapuló kládba helyezték. Ez az elhelyezés további támogatást kapott a fajok rRNS génjeinek analízise után. A Thermococcusban és a metanogén archeákban van egy tRNS gén ami a 16S rRNS-gén és a 23S rRNS gén között helyezkedik el. A gén nem található meg más termofil archaea fajokban.

Kapcsolatban áll a Pyrococcus woeseivel mindkettő a Thermococcales rendbe tartozik.[3] Mindegyik obligát anaerob és kénredukáló. Szoros kapcsolatban áll a Thermococcus litoralisal, ugyanabba a nembe tartoznak, de a T. celer sokkal nagyobb mértékben kénfüggő mint a T. littorals.

Termofil archeaként osztályozzák. A felfedezése óta az archaebacterium kifejezést az Archaea váltotta fel hogy tükrözze a legfrissebb filogenetikai kapcsolatokat a felfedezett szervezetek között.[4]

NeveSzerkesztés

A Thermococcus két görög szóból áll: a therme jelentése hőség, a kokkos pedig mag. A celer jelentése gyors, utalva a növekedési rátájára.

LeírásaSzerkesztés

Gram-negatív, gömb alakú organizmus, körülbelül 1 μm átmérőjű.[5] Elektronmikroszkóp használatával megfigyelték hogy a sejt egyik pólusán elhelyezkedő ostoraival mozog.

A plazmamembránja nagy mennyiségű glicerin-diéter-lipidekkel rendelkezik a viszonylag kis mennyiségű diglicerin-tetraéter-lipidekhez képest.[6] A glicerin-diéter-lipideknek a fitán (C20) a szénhidrogén komponense, a diglicerin-tetraéter-lipidek pedig a bifitanil (C40). A sejtfal vagy S-réteg szerepe a lízis elleni védelem. Az S-réteg glikoprotein alegységének kétdimenziós parakristályos hexagonális szerkezete van. Belső sejtmembránja és sejtfala nem tartalmaz muraminsavat, jelezve hogy rezisztens a penicillinre és a vankomicinre.

Obligát anaerob, organotróf anyagcseréje van. Az anyagcseréje során a peptideket (azaz az élesztőkivonatot, a peptont, vagy a triptont) és a fehérjéket (azaz a kazeint) használja szénforrásként, amiket szén-dioxiddá oxidál kén légzésen keresztül. Nem képes a szénhidrátokat szénforrásként használni, és kénfüggő szervezet mivel az optimális növekedése a kén hidrogén-szulfiddá redukálódástól függ. Bár kevésbé hatékonyan de az erjedést is képes hasznosítani. Ellentétben a legtöbb prokariótával képes lélegezni a EMBDEN-Meyerhof útvonalon keresztül (glikolízis), bár egy alternatív útvonalat használ.[7]

ÖkológiaSzerkesztés

Hipertermofil karakterisztikájú faj, extrém forró hőmérsékleten virágzik. Pontosabban csak egy kénben gazdag, sekély vulkáni kráterben találták meg Vulcano-szigeten, Olaszországban. A hőmérséklet ezen az élőhelyén elérheti a 90 °C is. A maximális hőmérséklet, amelyen tud nőni 93 °C, az optimális érték a növekedéséhez pedig 88 °C. A legjobban 5,8 pH-n nő, ami arra utal, hogy enyhén acidofil. Az optimális növekedése függ 40 g/l NaCl-koncentráció jelenlététől is, ami további jele a magas szintű alkalmazkodásának a termális tengeri környezethez.

Genom szerkezeteSzerkesztés

Genomja 1890 + 27 kilobázis hosszú, kör alakú. A guanin és a citozin bázisok aránya körülbelül 56,6%. Az egyik leglassabban fejlődő archaea faj, ezért a genomját lehetne használni modellszervezetként a korai genom jellemzőinek vizsgálatához.

AlkalmazásaSzerkesztés

Az Archaea domén jelenleg három nagy csoportba van osztva, az extrém termofilekre, az extrém halofilekre, és az extrém termofilekre, amelyek képesek ként redukálni (metanogének). Nem gondolják hogy ez a három csoport önállóan keletkezett volna, hanem hogy az egyik a másikból fejlődött ki.

Felfedezték hogy szorosabb filogenetikai kapcsolata van a metanogén arcehákkal, mint az analóg fenotípusú extrém termofil archeákkal. A felfedezés a 16S rRNS szekvencia analízisével történt, eredményeként újrarajzolták a filogenetikai fa gyökereit. Ez a felfedezés azt sugallja, hogy az extrém termofilekek lehetnek a legkorábbi archaea ősök, ha figyelembe vesszük hogy a minták lassú evolúcióját.

ForrásokSzerkesztés

  1. Achenbach-Richter, L., R. Gupta, W. Zillig, C. R. Woese. 1988. Rooting the Archaebacterial Tree: The Pivitol Role of Thermococcus celer in Archaebacterial Evolution. Syst. Appl. Microbial. 10:231-240. Print.
  2. Noll, K M. 1989. “Chromosome Map of the Thermophilic Archaebacterium Thermococcus celer.” Journal of Bacteriology 171.12: 6720–6725. Print.
  3. Blamey, J., M. Chiong, C. Lopez, and E. Smith. 1999. Optimization of the growth conditions of the extremely thermophilic microorganisms Thermococcus celer and Pyrococcus woesei. Journal of Microbiological methods. Vol: 38:1-2:169-175. Print.
  4. Pace, N. R. 2006. Time for a change. Nature. 441: 7091: 289. Print.
  5. Zillig, W., K. O. Stetter, W. Schafer, D. Janekovic, S. Wunderl, I. Holz, and P. Palm. "Thermoproteales: Novel Order of Archaebacteria." Zentralblatt Fur Bakteriologie Mikrobiologie Und Hygiene 2 (1981): 205-27. Print.
  6. Boone, David R., and Richard W. Castenholz. Bergey's Manual® of Systematic Bacteriology Volume One The Archaea and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria. Second ed. New York, NY: Springer New York, 2001. 341-344. Print.
  7. Gadd, Geoffrey M. "EMP Pathway." Bacterial Physiology and Metabolism. By Byung H. Kim. New York: Cambridge, 2008. 65-67. Print.

További információkSzerkesztés

  • (2005. október 12.) „Effects of Charge-to-Alanine Substitutions on the Stability of Ribosomal Protein L30e from Thermococcus celer”. Biochemistry 44 (51), 16817–16825. o. DOI:10.1021/bi0519654. PMID 16363795.  
  • (2011. október 12.) „Cloning, expression, and PCR application of DNA polymerase from the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus celer”. Biochemistry Letters 33 (2), 339–346. o. DOI:10.1007/s10529-010-0434-2.  
  • (2013. augusztus 14.) „Protein Adaptations in Archaeal Extremophiles”. Archaea 2013, 14. o. DOI:10.1155/2013/373275.  
  • (2003. március 18.) „Crystal structure of ribosomal protein L30e from the extreme thermophile Thermococcus celer: Thermal stability and RNA binding”. Biochemistry 42 (10), 2857–2365. o. DOI:10.1021/bi027131s.