Candidatus Desulforudis audaxviator
| Candidatus Desulforudis audaxviator | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Candidatus Desulforudis audaxviator ( SEM ) | ||||||
| videnskabelig klassifikation | ||||||
| Domæne:bakterieType:FirmicutesKlasse:ClostridiaBestille:ClostridialesFamilie:PeptococcaceaeSlægt:Candidatus Desulforudis Chivian et al. 2008Udsigt:Candidatus Desulforudis audaxviator | ||||||
| Internationalt videnskabeligt navn | ||||||
| Candidatus Desulforudis audaxviator Chivian et al. 2008 | ||||||
| ||||||
Candidatus Desulforudis audaxviator (lat.)er en unik art afekstremofile anaerobe bakterier, der lever på dybder fra 1,5 km til 3 km under jordens overflade igrundvandstand til at eksistere adskilt fra andre levende organismer.
Beskrivelse
Desulforudis audaxviator blev opdaget i 2002 i vandprøver fra Mponeng guldminen i Sydafrika nær Johannesburg i en dybde på 2,8 km [1] . Desulforudis audaxviator er cirka 4 µm lang. Denne art har ikke brug for sollys og opnår energi under en reduktionsreaktion, der involverer sulfat (SO 4 2- ) og brint dannet fra vand som følge af bestråling , der opstår fra henfaldet af radioaktive isotoper af uran , thorium og kalium indeholdt i bjergarter [2] . Desulforudis audaxviator er ude af stand til at udnytte ilt eller endda forsvare sig mod dets toksiske virkninger.
Bakterien har været isoleret fra Jordens overflade i adskillige millioner år efter at have tilpasset sig til at overleve under ekstreme forhold - ved temperaturer over 60 °C og pH 9,3 [3] . Desulforudis audaxviator er således både termofil og alkalifil .
Desulforudis audaxviator er i øjeblikket den eneste art, der er et selvforsynende økosystem , der er i stand til at reproducere sig selv uden kontakt med resten af den terrestriske biosfære . Da miljøet på sådanne dybder ligner den tidlige Jord , giver dette grund til at spekulere i, hvilke organismer der eksisterede før fremkomsten af en iltatmosfære .
Titel
Det latinske navn på arten kommer fra et citat fra Journey to the Center of the Earth af Jules Verne. Hans helt, professor Liddenbrock, finder en latinsk indskrift med følgende indhold: "Descende, audax viator , et terrestre centrum attinges" ("Gå ned, modige vandrer , så når du jordens centrum").
Forskning
I løbet af forskningen viste det sig, at der er 2157 gener , der koder for proteiner i genomet af Desulforudis audaxviator . Især blev følgende fundet [4] :
- et komplet sæt gener til sulfatreduktion (oxidation af organiske forbindelser eller molekylært hydrogen under anaerobe forhold);
- et sæt hydrogenaser - enzymer, der tillader udnyttelsen af molekylært hydrogen (som bruges af mange anaerobe mikrober som elektrondonor i redoxreaktioner);
- et sæt transportproteiner til at pumpe færdige organiske forbindelser - sukkerarter og aminosyrer - fra det ydre miljø ind i cellen (det betyder, at en bakterie ikke kun kan opføre sig som en autotrof , men også som en heterotrof ).
- proteiner til autotrofisk metabolisme , der tillader brugen af kuldioxid (CO 2 ) , carbonmonoxid (CO) og formiat (HCOO- ) som kulstofkilde ;
- et komplet sæt enzymer til syntese af alle 20 aminosyrer ;
- gener, der er nødvendige for dannelsen af sporer med hårdt skal (dette tillader tilsyneladende bakterien at overleve perioder, hvor forholdene bliver kritiske);
- gener, der giver dannelsen af flageller , ved hjælp af hvilke mikroben kan bevæge sig;
- gener for forskellige receptorer og signaltransduktionssystemer, det vil sige, hvad der erstatter mikrober med sanseorganer og nervesystemet (tilsyneladende genkender Desulforudis audaxviator , hvor koncentrationen af knappe stoffer er højere og svømmer i den etablerede retning );
- proteiner til transport af ammonium (NH 4+ ) fra det ydre miljø. I de undersøgte prøver er koncentrationen af ammonium høj nok til fuldstændigt at forsyne mikroberne med nitrogen, men det er tilsyneladende ikke altid tilfældet. Derfor har Desulforudis audaxviator enzymet nitrogenase - som tillader nitrogenfiksering , det vil sige omdannelse af molekylært nitrogen til nitrogenholdige forbindelser, der er bekvemt for fordøjelse af en levende celle (primært til den samme ammonium).
Det menes, at Desulforudis audaxviator modtog en betydelig del af sine gener fra archaea (et andet rige af levende væsener) gennem horisontal overførsel .
Bakterier, der lever i sådanne miljøer, skønnes at skulle vokse og formere sig utroligt langsomt på grund af akut ressourceknaphed. Forskere udelukker ikke, at der kan gå hundreder og endda tusinder af år mellem to celledelinger i sådanne mikrober.
Mikrobiologer fra Tomsk State University formåede at isolere bakterien Desulforudis audaxviator fra grundvandet i en termisk kilde beliggende i Bely Yar i Verkhneketsky-distriktet i Tomsk-regionen. Det viste sig, at bakterien deler sig ikke én gang hvert tusinde år, men én gang hver 28. time, altså næsten dagligt. Den er praktisk talt altædende – den spiser sukker, alkohol og meget mere, men bedst af alt er det, at bakterien føler sig, som sædvanligvis spiser brint. Ilt, der først blev anset for at være dødeligt for hende, dræber ikke den underjordiske mikrobe. Bakterien er blevet identificeret strukturer, der kan hjælpe den med at vandre - de mindste bobler, gasvakuoler. DNA'et fra en bakterie fundet i Sibirien er næsten identisk med DNA'et fra en "modig rejsende" fra Sydafrika [5] .
Se også
Noter
- ↑ Membrana.ru: Nye ekstremofile bakterier opdaget (utilgængeligt link) . Hentet 1. januar 2010. Arkiveret fra originalen 4. februar 2009.
- ↑ World-science.net: Mærkelige mikrober i underverdenen vækker håb om fremmed liv . Hentet 2. januar 2010. Arkiveret fra originalen 18. oktober 2011.
- ↑ Membrana.ru: Utrolige eneboer trives i gyldent mørke (link utilgængeligt) . Hentet 1. oktober 2010. Arkiveret fra originalen 22. december 2010.
- ↑ Elementy.ru: En mikrobe fundet i jordens tarme, som lever alene . Hentet 1. januar 2010. Arkiveret fra originalen 28. november 2009.
- ↑ Domesticering af tidligere udyrkede Candidatus Desulforudis audaxviator fra en dyb grundvandsmagasin i Sibirien kaster lys over dens fysiologi og evolution Arkiveret 26. april 2019 på Wayback Machine , 2019
| Ekstremofiler | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kategorier |  | ||||||
| Bemærkelsesværdige ekstremofiler |
| ||||||
| Relaterede artikler |
| ||||||