Candidatus Desulforudis audaxviator: различия между версиями
Перейти к навигации
Перейти к поиску
| [отпатрулированная версия] | [непроверенная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
1cLove (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
уточнение |
||
| (не показаны 43 промежуточные версии 24 участников) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
{{Таксон |
|||
{{Taxobox |
|||
| |
| image file = Desulforudis audaxviator.jpg |
||
| image descr = Candidatus ''Desulforudis audaxviator'' ([[растровый электронный микроскоп|СЭМ]]) |
|||
| regnum = Бактерии |
| regnum = Бактерии |
||
| phylum = ''[[Firmicutes]]'' |
|||
| ⚫ | |||
| classis = ''[[Clostridia]]'' |
|||
| rang = Вид |
|||
| ordo = ''[[Clostridiaceae]]'' |
|||
| ⚫ | |||
| familia = ''[[Peptococcaceae]]'' |
|||
| author = Chivian ''et al.'' [[2008 год в науке|2008]] |
|||
| ⚫ | |||
| |
| wikispecies = <!--Desulforudis audaxviator--> |
||
| ⚫ | |||
| itis = |
|||
| ncbi = 471827 |
|||
}} |
}} |
||
'''''Desulforudis audaxviator''' |
'''''[[Candidatus]]'' Desulforudis audaxviator'''{{ref-la}} — уникальный вид [[Экстремофилы|экстремофильных]] [[Анаэробные организмы|анаэробных]] [[Бактерии|бактерий]], живущих на глубинах от 1,5 км до 3 км ниже поверхности земли в [[Подземные воды|подземных водах]], способных существовать обособленно от каких-либо других живых организмов. |
||
== Описание == |
== Описание == |
||
''Desulforudis audaxviator'' была обнаружена в [[2002 год]] |
''Desulforudis audaxviator'' была обнаружена в [[2002 год в науке|2002 году]] в пробах воды в золотодобывающей [[Шахта Мпоненг|шахте Мпоненг]] (Mponeng) в [[Южная Африка|Южной Африке]] недалеко от [[Йоханнесбург]]а на глубине 2,8 км<ref>{{Cite web |url=http://www.membrana.ru/lenta/?1036 |title=Membrana.ru: Обнаружены новые бактерии-экстремофилы |accessdate=2010-01-01 |archive-date=2009-02-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090204191441/http://www.membrana.ru/lenta/?1036 |deadlink=yes }}</ref>. Длина ''Desulforudis audaxviator'' составляет приблизительно 4 мкм. Этот вид не нуждается в солнечном свете и получает энергию в ходе [[Окислительно-восстановительные реакции|восстановительной реакции]] с участием [[Сульфаты|сульфата (SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>)]] и [[водород]]а, [[Радиолиз|образующегося из воды в результате облучения]], возникающего от распада радиоактивных изотопов [[Уран (элемент)|урана]], [[Торий|тория]] и [[Калий|калия]], содержащихся в горных породах<ref>{{Cite web |url=http://www.world-science.net/othernews/061019_bacteria.htm |title=World-science.net: Strange, underworld microbes raise hopes for alien life |access-date=2010-01-02 |archive-date=2011-10-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20111018211120/http://www.world-science.net/othernews/061019_bacteria.htm |deadlink=no }}</ref>. ''Desulforudis audaxviator'' не способна утилизировать [[кислород]] или хотя бы защищаться от его токсичного действия. |
||
Бактерия была изолирована от поверхности Земли в течение нескольких миллионов лет, приспособившись к выживанию в экстремальных условиях |
Бактерия была изолирована от поверхности Земли в течение нескольких миллионов лет, приспособившись к выживанию в экстремальных условиях — при температурах более 60 °C и [[Водородный показатель|рН]] 9,3<ref>{{Cite web |url=http://www.membrana.ru/print.html?1223646660 |title=Membrana.ru: Невероятные затворники процветают в золотой тьме |accessdate=2010-10-01 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20101222153045/http://www.membrana.ru/print.html?1223646660 |archivedate=2010-12-22 |deadlink=yes }}</ref>. Таким образом ''Desulforudis audaxviator'' является одновременно [[Термофилы|термофильным]] и [[Алкалифилы|алкалифильным]] микроорганизмом. |
||
''Desulforudis audaxviator'' является на сегодняшний день единственным видом, представляющим собой самодостаточную [[ |
''Desulforudis audaxviator'' является на сегодняшний день единственным видом, представляющим собой самодостаточную [[Экосистема|экосистему]], способную самовоспроизводиться без всякого контакта с остальной земной [[Биосфера|биосферой]]. Поскольку окружающая среда на таких глубинах похожа на раннюю [[Земля|Землю]], это даёт основания строить предположения о том, какие организмы существовали до возникновения кислородной [[Атмосфера|атмосферы]]. |
||
== Название == |
|||
Латинское название вида происходит от цитаты из романа «[[Путешествие к центру Земли]]» Жюля Верна. Его герой, профессор Лидденброк, находит латинскую надпись следующего содержания: «Descende, ''audax viator'', et terrestre centrum attinges» («Спустись, ''отважный странник'', и достигнешь центра Земли»). |
|||
== Исследования == |
== Исследования == |
||
В ходе исследований выяснилось что в [[геном]]е ''Desulforudis audaxviator'' насчитывается 2157 [[ген]]ов, кодирующих [[белки]]. В частности, были обнаружены<ref> |
В ходе исследований выяснилось, что в [[геном]]е ''Desulforudis audaxviator'' насчитывается 2157 [[ген]]ов, кодирующих [[белки]]. В частности, были обнаружены<ref>{{Cite web |url=http://elementy.ru/news/430872 |title=Elementy.ru: В недрах Земли найден микроб, живущий сам по себе |access-date=2010-01-01 |archive-date=2009-11-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20091128223422/http://elementy.ru/news/430872 |deadlink=no }}</ref>: |
||
* полный набор генов для [[ |
* полный набор генов для [[Сульфатредукция|сульфатредукции]] (окисления [[Органические вещества|органических соединений]] или молекулярного водорода в анаэробных условиях); |
||
* набор [[ |
* набор [[Гидрогеназа|гидрогеназ]] — ферментов, позволяющих утилизировать молекулярный водород (который используется многими анаэробными микробами в качестве донора электрона в окислительно-восстановительных реакциях); |
||
* набор белков-транспортеров для перекачки готовых органических соединений — [[ |
* набор белков-транспортеров для перекачки готовых органических соединений — [[Углеводы|сахаров]] и [[Аминокислоты|аминокислот]] — из внешней среды в клетку (это значит, что бактерия может вести себя не только как [[Автотрофы|автотроф]], но и как [[Гетеротрофы|гетеротроф]]). |
||
* белки для автотрофного [[метаболизм]]а, позволяющие использовать в качестве источника углерода [[ |
* белки для автотрофного [[метаболизм]]а, позволяющие использовать в качестве источника углерода [[Оксид углерода(IV)|углекислый газ (CO<sub>2</sub>)]], [[Оксид углерода(II)|угарный газ (CO)]] и [[Формиаты|формиат (HCOO<sup>-</sup>)]]; |
||
* полный набор ферментов для синтеза всех 20 [[ |
* полный набор ферментов для синтеза всех 20 [[Аминокислоты|аминокислот]]; |
||
* гены, необходимые для формирования [[ |
* гены, необходимые для формирования [[Споры бактерий|спор]] с плотной оболочкой (это, очевидно, позволяет бактерии переживать периоды, когда условия становятся критическими); |
||
* гены, обеспечивающие образование [[жгутик]]ов, при помощи которых микроб может передвигаться; |
* гены, обеспечивающие образование [[жгутик]]ов, при помощи которых микроб может передвигаться; |
||
* гены различных [[ |
* гены различных [[Рецепторы|рецепторов]] и систем передачи сигналов, то есть того, что заменяет микробам органы чувств и [[Нервная система|нервную систему]] (по-видимому, ''Desulforudis audaxviator'' распознаёт, где выше концентрация дефицитных веществ, и [[Хемотаксис|плывёт в установленном направлении]]); |
||
* белки для транспорта [[ |
* белки для транспорта [[Аммоний|аммония (NH<sup>4+</sup>)]] из внешней среды. В исследованных пробах концентрация аммония достаточно высока, чтобы полностью обеспечить микробов азотом, но, по всей видимости, так бывает не всегда. Поэтому у ''Desulforudis audaxviator'' имеется фермент [[нитрогеназа]] — позволяющий осуществлять [[Азотфиксация|азотфиксацию]], то есть превращать молекулярный азот в удобные для переваривания живой клеткой азотистые соединения (прежде всего — в тот же аммоний). |
||
Предполагают, что значительную долю своих генов ''Desulforudis audaxviator'' получила от [[ |
Предполагают, что значительную долю своих генов ''Desulforudis audaxviator'' получила от [[Археи|архей]] (другого домена живых существ) путём [[Горизонтальный перенос генов|горизонтального переноса]]. |
||
По имеющимся оценкам, бактерии, обитающие в подобных условиях, из-за острого дефицита ресурсов должны расти и размножаться невероятно медленно. |
По имеющимся оценкам, бактерии, обитающие в подобных условиях, из-за острого дефицита ресурсов должны расти и размножаться невероятно медленно. Учёные не исключают, что между двумя [[Деление клетки|клеточными делениями]] у таких микробов могут проходить сотни и даже тысячи лет. |
||
Микробиологам Томского государственного университета удалось выделить бактерию ''Desulforudis audaxviator'' из подземных вод термального источника, расположенного в Белом Яру в Верхнекетском районе Томской области. Выяснилось, что бактерия делится не раз в тысячу лет, а раз в 28 часов, то есть практически ежедневно. Она практически всеядна — ест сахар, спирт и многое другое, но лучше всего, бактерия себя чувствует, привычно питаясь водородом. Кислород, поначалу считавшийся губительным для неё, подземного микроба не убивает. У бактерии выявили структуры, которые, возможно, помогают ей странствовать — мельчайшие пузырьки, газовые вакуоли. ДНК бактерии, найденной в Сибири, практически идентична ДНК «смелого путешественника» из Южной Африки<ref>[https://www.nature.com/articles/s41396-019-0402-3 Domestication of previously uncultivated Candidatus Desulforudis audaxviator from a deep aquifer in Siberia sheds light on its physiology and evolution] {{Wayback|url=https://www.nature.com/articles/s41396-019-0402-3 |date=20190426175051 }}, 2019</ref>. |
|||
Вероятно, что в ходе дальнейших исследований ''Desulforudis audaxviator'' будут разрешены некоторые вопросы, относящиеся к проблеме [[Возникновение жизни|происхождения жизни]] на Земле. |
|||
== См. также == |
|||
* [[Миксотрофы]] |
|||
== Примечания == |
== Примечания == |
||
{{примечания}} |
{{примечания|2}} |
||
{{Экстремофилы}} |
|||
{{DEFAULTSORT:Desulforudis audaxviator}} |
|||
[[Категория:Clostridia]] |
|||
[[de:Desulforudis audaxviator]] |
|||
[[en:Desulforudis audaxviator]] |
|||
[[es:Desulforudis audaxviator]] |
|||
[[eo:Desulforudis audaxviator]] |
|||
[[ko:데술포루디스 아우닥스비아토르]] |
|||
[[hu:Desulforudis audaxviator]] |
|||
[[pl:Desulforudis audaxviator]] |
|||
[[pt:Desulforudis audaxviator]] |
|||
[[fi:Desulforudis audaxviator]] |
|||
[[tr:Desulforudis audaxviator]] |
|||
Текущая версия от 13:43, 29 апреля 2023
| Candidatus Desulforudis audaxviator | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Candidatus Desulforudis audaxviator (СЭМ) | ||||||||
| Научная классификация | ||||||||
|
Домен: Тип: Класс: Порядок: Семейство: Род: Candidatus Desulforudis Chivian et al. 2008 Вид: Candidatus Desulforudis audaxviator |
||||||||
| Международное научное название | ||||||||
| Candidatus Desulforudis audaxviator Chivian et al. 2008 | ||||||||
| ||||||||
Candidatus Desulforudis audaxviator (лат.) — уникальный вид экстремофильных анаэробных бактерий, живущих на глубинах от 1,5 км до 3 км ниже поверхности земли в подземных водах, способных существовать обособленно от каких-либо других живых организмов.
Описание
[править | править код]Desulforudis audaxviator была обнаружена в 2002 году в пробах воды в золотодобывающей шахте Мпоненг (Mponeng) в Южной Африке недалеко от Йоханнесбурга на глубине 2,8 км[1]. Длина Desulforudis audaxviator составляет приблизительно 4 мкм. Этот вид не нуждается в солнечном свете и получает энергию в ходе восстановительной реакции с участием сульфата (SO42-) и водорода, образующегося из воды в результате облучения, возникающего от распада радиоактивных изотопов урана, тория и калия, содержащихся в горных породах[2]. Desulforudis audaxviator не способна утилизировать кислород или хотя бы защищаться от его токсичного действия.
Бактерия была изолирована от поверхности Земли в течение нескольких миллионов лет, приспособившись к выживанию в экстремальных условиях — при температурах более 60 °C и рН 9,3[3]. Таким образом Desulforudis audaxviator является одновременно термофильным и алкалифильным микроорганизмом.
Desulforudis audaxviator является на сегодняшний день единственным видом, представляющим собой самодостаточную экосистему, способную самовоспроизводиться без всякого контакта с остальной земной биосферой. Поскольку окружающая среда на таких глубинах похожа на раннюю Землю, это даёт основания строить предположения о том, какие организмы существовали до возникновения кислородной атмосферы.
Название
[править | править код]Латинское название вида происходит от цитаты из романа «Путешествие к центру Земли» Жюля Верна. Его герой, профессор Лидденброк, находит латинскую надпись следующего содержания: «Descende, audax viator, et terrestre centrum attinges» («Спустись, отважный странник, и достигнешь центра Земли»).
Исследования
[править | править код]В ходе исследований выяснилось, что в геноме Desulforudis audaxviator насчитывается 2157 генов, кодирующих белки. В частности, были обнаружены[4]:
- полный набор генов для сульфатредукции (окисления органических соединений или молекулярного водорода в анаэробных условиях);
- набор гидрогеназ — ферментов, позволяющих утилизировать молекулярный водород (который используется многими анаэробными микробами в качестве донора электрона в окислительно-восстановительных реакциях);
- набор белков-транспортеров для перекачки готовых органических соединений — сахаров и аминокислот — из внешней среды в клетку (это значит, что бактерия может вести себя не только как автотроф, но и как гетеротроф).
- белки для автотрофного метаболизма, позволяющие использовать в качестве источника углерода углекислый газ (CO2), угарный газ (CO) и формиат (HCOO-);
- полный набор ферментов для синтеза всех 20 аминокислот;
- гены, необходимые для формирования спор с плотной оболочкой (это, очевидно, позволяет бактерии переживать периоды, когда условия становятся критическими);
- гены, обеспечивающие образование жгутиков, при помощи которых микроб может передвигаться;
- гены различных рецепторов и систем передачи сигналов, то есть того, что заменяет микробам органы чувств и нервную систему (по-видимому, Desulforudis audaxviator распознаёт, где выше концентрация дефицитных веществ, и плывёт в установленном направлении);
- белки для транспорта аммония (NH4+) из внешней среды. В исследованных пробах концентрация аммония достаточно высока, чтобы полностью обеспечить микробов азотом, но, по всей видимости, так бывает не всегда. Поэтому у Desulforudis audaxviator имеется фермент нитрогеназа — позволяющий осуществлять азотфиксацию, то есть превращать молекулярный азот в удобные для переваривания живой клеткой азотистые соединения (прежде всего — в тот же аммоний).
Предполагают, что значительную долю своих генов Desulforudis audaxviator получила от архей (другого домена живых существ) путём горизонтального переноса.
По имеющимся оценкам, бактерии, обитающие в подобных условиях, из-за острого дефицита ресурсов должны расти и размножаться невероятно медленно. Учёные не исключают, что между двумя клеточными делениями у таких микробов могут проходить сотни и даже тысячи лет.
Микробиологам Томского государственного университета удалось выделить бактерию Desulforudis audaxviator из подземных вод термального источника, расположенного в Белом Яру в Верхнекетском районе Томской области. Выяснилось, что бактерия делится не раз в тысячу лет, а раз в 28 часов, то есть практически ежедневно. Она практически всеядна — ест сахар, спирт и многое другое, но лучше всего, бактерия себя чувствует, привычно питаясь водородом. Кислород, поначалу считавшийся губительным для неё, подземного микроба не убивает. У бактерии выявили структуры, которые, возможно, помогают ей странствовать — мельчайшие пузырьки, газовые вакуоли. ДНК бактерии, найденной в Сибири, практически идентична ДНК «смелого путешественника» из Южной Африки[5].
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ Membrana.ru: Обнаружены новые бактерии-экстремофилы. Дата обращения: 1 января 2010. Архивировано из оригинала 4 февраля 2009 года.
- ↑ World-science.net: Strange, underworld microbes raise hopes for alien life. Дата обращения: 2 января 2010. Архивировано 18 октября 2011 года.
- ↑ Membrana.ru: Невероятные затворники процветают в золотой тьме. Дата обращения: 1 октября 2010. Архивировано из оригинала 22 декабря 2010 года.
- ↑ Elementy.ru: В недрах Земли найден микроб, живущий сам по себе. Дата обращения: 1 января 2010. Архивировано 28 ноября 2009 года.
- ↑ Domestication of previously uncultivated Candidatus Desulforudis audaxviator from a deep aquifer in Siberia sheds light on its physiology and evolution Архивная копия от 26 апреля 2019 на Wayback Machine, 2019
