A Methanopyrus kandleri a Methanopyrus nembe tartozó metanogén Archaea faj. Az archeák – ősbaktériumok – egysejtű, sejtmag nélküli prokarióta szervezetek.
Leírása Pálcika alakú hipertermofil szervezet, egy fekete füstölő falán fedezték fel a Kaliforniai-öbölben 2000 m mélységben, és 84-110 °C hőmérsékleten. 116-os törzsét a Kairei hidrotermális mező egyik kürtőjéből származó folyadékból írták le; ez 122 °C-on is képes túlélni és szaporodni. Magas ionkoncentrációt (>1 M) igényel a növekedéshez és a sejtaktivitáshoz. Hidrogénben és szén-dioxidban gazdag környezetben él, és a többi metanogénhez hasonlóan az utóbbit metánná redukálja.
Morfológia
A Methanopyrus kandleri egy pácika alakú metanogén, körülbelül 2-14 μm hosszúságú és 0,5 μm átmérőjű Sejtmembránja egyedülálló, mivel terpenoid lipidekből áll, amelyekről úgy vélik, hogy az egyik legprimitívebb lipid, és a más archaeákban talált fitanil-diéterek elődje. A terpenoidok koleszterint, hopanoidokat, karotinoidokat, fitánt és biszfitánt tartalmazó lipidek csoportja. Bár a terpenoidok a M. kandleri membránjának fő alkotóelemei, az eukariótákban és baktériumokban inkább tartószerkezetként szolgálnakKépes mozogni a sejtpóluson található ostorok segítségével.
Nagy koncentrációban tartalmaz ciklikus 2,3-difoszfoglicerátot. Ez a vegyület gyakran megtalálható a hipertermofilekben, segít megelőzni a fehérje denaturációt magas hőmérsékleten. A ciklikus 2,3-difoszfoglicerát megnövekedett koncentrációja védi a metanogént, segíti annak túlélését olyan környezetben, amelyet sok más szervezet nem tudna túlélni. A fehérjék védelmét szolgáló ezen vegyületen kívül a M. kandleri membránján belül magas a sókoncentráció. Ez a megnövekedett sókoncentráció segíti az enzimek stabilitását és elősegíti az enzimek aktivitását magasabb hőmérsékleten..
Anyagcsere
Metanogénként a M. kandleri hidrogént használ elektronforrásként, és a környezetből származó szén-dioxidot metánná redukálja, ezt a folyamatot metanogenezisnek nevezik. A M. kandleri kemolitoautotróf, obligát anaerob, és nem használ oxigént végső elektronakceptorként.
Élőhely A M. kandlerit tenyészeteit a Kaliforniai-öbölben, a Közép-Indiai-hátságban, a Közép-Atlanti-hátságban és Izlandon található különböző tenger alatti hidrotermális kürtőnyílásokból izolálták. A fajt először egy Kaliforniai-öbölben található fekete füstölgő falán fedezték fel 2000 m mélységben, 84-110 °C-os hőmérsékleten. Akár 122 °C hőmérsékletet is képes túlélni, bár az optimális növekedési hőmérséklet 100 °C. A sejtek növekedéséhez és aktivitásához magas belső sejtionkoncentráció (>1 M) szükséges.
Genomjellemzők Megállapították hogy a genomja GC-ben gazdag genom, amely 1 694 969 nukleotidot tartalmaz, amelynek körülbelül 62,1%-a guanin vagy citozin. Az egyetlen cirkuláris kromoszómája 1691 fehérjét kódoló gént és 39 RNS gént tartalmaz. A faj nagyszámú árva génnel is rendelkezik, valószínűleg vírusos génátvitel révén.
Jövőbeli kutatások A Methanopyrus kandleri az egyetlen olyan faj, amelyről ismert hogy rendelkezik a topoizomeráz V-el. A topoizomeráz V lehetővé teszi hogy túléljen magas hőmérsékleten. A topoizomeráz V egy egyedülálló enzim, mivel mind topoizomeráz, mind DNS-javító aktivitással rendelkezik, különösen több DNS-javító hellyel, amelyek egymástól függetlenül működhetnek, még akkor is, ha a DNS egyik helye sérült. Bár a topoizomeráz V hasznos enzim, de nehéznek bizonyult más topoizomeráz V-vel rendelkező hipertermofileket találni. A topoizomeráz V hiánya más archeákban arra késztette a kutatókat, hogy feltételezzék, hogy a M. kandleri topoizomeráz V enzim eredete vírális géntranszfer eredménye, és a fajban található árva gének szokatlan mennyisége bizonyítja ezt az elméletet.
Jegyzetek
További információk
Tudományos folyóiratok
Tudományos könyvek
Tudományos adatbázisok
Fordítás
Kategória:Archeafajok