WikiSort.ru - Не сортированное

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте
Cupriavidus metallidurans

Фотография золотого самородка под сканирующим электронным микроскопом, демонстрирующая бактериоформную (геометрически сходную с очертаниями бактерий) структуру самородка
Научная классификация
Международное научное название

Cupriavidus metallidurans (Goris et al. 2001) Vandamme and Coenye 2004

Синонимы
  • Ralstonia metallidurans
    Goris et al. 2001    [1]
  • Wautersia metallidurans (Goris et al. 2001) Vaneechoutte et al. 2004[1]

Систематика
на Викивидах
Изображения
на Викискладе
ITIS  960967
NCBI  119219

Cupriavidus metallidurans (лат.) — неспорообразующая грамотрицательная бактерия, которая эволюционно адаптировалась к высоким концентрациям ионов тяжёлых металлов во внешней среде — концентрациям, заведомо убийственным для большинства других микроорганизмов или, как минимум, существенно нарушающим их размножение и жизнедеятельность[2][3]. В силу этого данная бактерия является очень удобным субъектом для лабораторного изучения нарушений в протекании биохимических процессов внутри живой клетки, вызываемых интоксикацией ионами тяжёлых металлов.

Синонимы

Ранее эту бактерию называли Ralstonia metallidurans[4]. Ещё ранее она была известна под названиями Ralstonia eutropha и Alcaligenes eutrophus[5].

Лучше всего на данный момент изучен штамм CH34 данной бактерии[5].

Генетические особенности

Данная бактерия, хотя сама не является патогенной ни для растений, ни для человека и животных, проявляет высокую степень генетического родства (гомологии последовательностей в геноме) с важной патогенной для растений бактерией Ralstonia solanacearum[6].

Устойчивость к высоким концентрациям тяжёлых металлов во внешней среде у данной бактерии обеспечивается целым рядом биохимических адаптационных механизмов. Гены, кодирующие все эти биохимические адаптации, и в конечном счёте — предопределяющие устойчивость C. metallidurans к высоким концентрациям тяжёлых металлов, сосредоточены в двух естественных мегаплазмидами pMOL28 и pMOL30 бактериальных хромосом. Потенциально это позволяет плазмидную передачу другим видам бактерий всего комплекса механизмов устойчивости к тяжёлым металлам, через механизмы горизонтального плазмидного переноса генов[2][3][7].

На данный момент геном этой бактерии уже полностью секвенирован. Предварительные, неаннотированные данные секвенирования её генома могут быть получены учёными в Объединённом институте генетики[3].

Биохимические особенности

Данная бактерия является аэробным литоавтотрофом, обладающим факультативной способностью жить и развиваться на среде, в которой присутствуют только неорганические минеральные соли, а также растворённые в воде газообразные H2, O2 и CO2, в отсутствие источников органического углерода. В этих жёстких, ограничительных условиях энергетическая подсистема, обеспечивающая бактериальную клетку необходимой для её жизнедеятельности и для биосинтеза органических соединений энергией, упрощается. В неё в таких условиях входят только гидрогеназа, ферменты дыхательной цепи переноса электронов и аденозинтрифосфатаза. Таким образом, энергетическая подсистема данной бактерии в этих жёстко ограничительных условиях получается очень простой, и чётко отделена от анаболических подсистем, деятельность которых начинается с цикла Кальвина для фиксации углекислого газа (CO2). Это облегчает учёным изучение энергетической подсистемы данной бактерии[8].

Непатогенность

Данная бактерия не является патогенной, то есть она не опасна ни для человека и животных, ни для растений. Это позволяет удобно и безопасно изучать её в лабораторных условиях, на искусственных питательных средах, приближённых к её естественным природным условиям обитания, без повышенных мер безопасности, необходимых при работе с опасными патогенными бактериями[3].

Экологическое значение

Данная бактерия имеет важное экологическое значение, поскольку как сама она, так и генетически родственные ей или биогеоценотически тесно связанные с ней виды бактерий преобладают в мезофильных, сильно загрязнённых тяжёлыми металлами, средах[5][9].

Промышленное значение

Данная бактерия имеет важное промышленное значение. Она применяется для биоремедиации (биологического удаления) загрязнений тяжёлыми металлами из сточных вод, содержащих отходы производства, а также из загрязнённых почв и вод, и для детектирования присутствия этих загрязнений[3]. Кроме того, она также применяется в промышленности для разрушения или обезвреживания различных органических ксенобиотиков. При промышленном применении данной бактерии для обезвреживания органических ксенобиотиков важно то, что она сохраняет свою способность к биотрансформации ксенобиотиков даже в присутствии высоких концентраций тяжёлых металлов, которые угнетают метаболизм большинства других бактерий, в том числе и их способность метаболизировать и обезвреживать ксенобиотики[10].

Роль в биогеохимии золота

Данная бактерия, вместе с бактерией Delftia acidovorans, играет очень важную роль в биогеохимии золота и, в частности, в формировании золотых месторождений и самородков золота. Она способна осаждать металлическое золото из раствора трихлорида золота — соединения, высокотоксичного для большинства других микроорганизмов[11][12][13].

Примечания

  1. 1 2 Genus Cupriavidus : [англ.] // LPSN[en]. (Проверено 7 сентября 2018).
  2. 1 2 Nies, D. H. (1999). “Microbial heavy metal resistance”. Appl Microbiol Biotechnol. 51 (6): 730—750. DOI:10.1007/s002530051457. PMID 10422221.
  3. 1 2 3 4 5 Nies, D. H. (2000). “Heavy metal resistant bacteria as extremophiles: molecular physiology and biotechnological use of Ralstonia spec. CH34”. Extremophiles. 4 (2): 77—82. DOI:10.1007/s007920050140. PMID 10805561.
  4. ↑ Vandamme P., Coeyne T. (June 18, 2004). “Taxonomy of the genus Cupriavidus: a tale of lost and found”. International Journal of systematic and Evolutionary Microbiology. 54 (Pt 6): 2285—2289. DOI:10.1099/ijs.0.63247-0. PMID 15545472.
  5. 1 2 3 Goris J.; et al. (2001). “Classification of metal-resistant bacteria from industrial biotopes as Ralstonia campinensis sp. nov., Ralstonia metallidurans sp. nov. and Ralstonia basilensis Steinle et al. 1998 emend”. Int J Syst Evol Microbiol. 51 (Pt 5): 1773—1782. DOI:10.1099/00207713-51-5-1773. PMID 11594608.
  6. ↑ Salanoubat M.; et al. (2002). “Genome sequence of the plant pathogen Ralstonia solanacearum”. Nature. 415 (6871): 497—502. DOI:10.1038/415497a. PMID 11823852.
  7. ↑ Monchy, S.; M.A. Benotmane; P. Janssen; T. Vallaeys; S. Taghavi; D. van der Lelie; M. Mergeay (October 2007). “Plasmids pMOL28 and pMOL30 of Cupriavidus metallidurans are specialized in the maximal viable response to heavy metals”. Journal of Bacteriology. 189 (20): 7417—7425. DOI:10.1128/JB.00375-07. PMC 2168447. PMID 17675385.
  8. ↑ Mergeay, M.; D. Nies; H.G. Schlegel; J. Gerits; P. Charles; F. van Gijsegem (1985). “Alcaligenes eutrophus CH34 is a facultative chemolithotroph with plasmid-bound resistance to heavy metals”. Journal of Bacteriology. 162 (1): 328—334. PMC 218993. PMID 3884593.
  9. ↑ Diels, L.; Q. Dong; D. van der Lelie; W. Baeyens; M. Mergeay (1995). “The czc operon of Alcaligenes eutrophus CH34: from resistance mechanism to the removal of heavy metals”. Journal of Industrial Microbiology. 14 (2): 142—153. DOI:10.1007/BF01569896. PMID 7766206.
  10. ↑ Springael, D.; L. Diels; L. Hooyberghs; S. Kreps; M. Mergeay (1993). “Construction and characterization of heavy metal resistant haloaromatic-degrading Alcaligenes eutrophus strains”. Appl Environ Microbiol. 59 (1): 334—339. PMC 202101. PMID 8439161.
  11. ↑ Reith, Frank; Stephen L. Rogers; D. C. McPhail; Daryl Webb (July 14, 2006). “Biomineralization of Gold: Biofilms on Bacterioform Gold”. Science. 313 (5784): 233—236. Bibcode:2006Sci...313..233R. DOI:10.1126/science.1125878. PMID 16840703.
  12. ↑ Бактерия, способная производить чистое золото.
  13. ↑ Бактерия, преобразующая токсичные соли золота в чистое золото.

Ссылки

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .



Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2025
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии