Aerobik anoksijenik fototrofik bakteri - Aerobic anoxygenic phototrophic bacteria
Aerobik anoksijenik fototrofik bakteri (AAPB'ler) alphaproteobacteria ve gammaproteobacteria bunlar zorunlu aeroblar Işıktan enerjiyi yakalayan anoksijenik fotosentez. Anoksijenik fotosentez ışık enerjisinin yakalandığı ve ATP olarak depolandığı fototrofik süreçtir. Oksijen üretimi mevcut değildir ve bu nedenle su, elektron vericisi olarak kullanılmaz. Yaygın olarak dağılmıştır deniz plankton açık okyanus mikrobiyal topluluğunun% 10'undan fazlasını oluşturabilir. Özellikle bol olabilirler oligotrofik toplumun% 24'ü olduğu tespit edilen koşullar.[1] Aerobik anoksijenik fototrofik bakteriler fotoheterotrofik (fototrof )mikroplar çeşitli su ortamlarında bulunan. Fotoheterotroflar (Gk: photo = light, hetero = (an) other, troph = nourishment), heterotrofik enerji üretmek için ışığı kullanan, ancak birincil karbon kaynağı olarak karbondioksiti kullanamayan organizmalar. Çoğu zorunludur aerobik yani büyümek için oksijene ihtiyaç duyarlar. Bu romanın dikkate değer bir yönü bakteri onlar, diğer benzerlerinin aksine bakteri, BChl (bakterioklorofil ) için anaerobik büyüme. Tek fotosentetik pigment AAPB'de bulunan BChl a. Anaerobik fototrofik bakteriler aksine, çok sayıda fotosentetik pigment türü içerebilir. bakteriyoklorofil a, b, c, d, e, f, vb. AAPB'nin bolluğu ve genetik çeşitliliği ile bu özellikleri düzenleyen çevresel değişkenler ile ilgili alanlarda hala büyük bir boşluk var.[2]
Hücresel yapı
Araştırmalar, şu anda bilinen tüm AAPB'nin Gram negatif hücre duvarları. Çoğunluk, silindirlere benzeyen şekillere sahiptir. kamçı ve kirpikler. AAPB hücre boyutları normalde 1,2μ uzunluğunda, 0,7μ çapında ve 0,5 μm3'lük bir hücre hacmidir. Kuru ağırlıkları 0,05 pg ve ıslak ağırlık 0,5 pg'dir. AAPB'de 3 tip hücre bölünmesi olduğu bilinmektedir, 2 yavru hücre bölünmesi, 4 yavru hücre bölünmesi ve tipik olmayan 3 yavru hücre bölünmesi, genellikle şu şekilde anılır Y hücre bölünmesi. AAPB, sudan izole edildiğinde genellikle pembe veya turuncu renktedir.[3] Mevcut veriler şunu gösteriyor: deniz bakterileri birkaç günlük üretim sürelerine sahipken, AAPB'nin çok daha kısa bir üretim süresine sahip olduğunu gösteren yeni kanıtlar mevcuttur.[4] Tüm AAPB türleri büyük miktarlarda karotenoid pigment üretir. Her türün rengi, mavi ve yeşil absorpsiyon spektrumlarında zirveler veren karotenoidlerin varlığından kaynaklanmaktadır.
Taksonomi
Aerobik anoksijenik fototrofik bakteriler iki denizde sınıflandırılır (Erythrobacter ve Roseobacter ) ve altı tatlı su (Asidifilium Filogenetik olarak sınıfın -1, -3 ve -4 alt sınıflarına ait olan Eritromicrobium, Erythromonas, Porphyrobacter, Roseococcus ve Sandaracinobacter) cinsleri Proteobakteriler.[5] Filogenetik olarak, tek grupta sınıflandırılmazlar. Şimdiye kadar tarif edilen türler, Proteobacteria'nın α-alt sınıfı içinde oldukça geniş bir şekilde dağılmıştır. mor kükürt içermeyen bakteri yanı sıra birçok fotosentetik olmayan bakteri de dahildir. Görünüşe göre, bu aerobik BChl içeren bakteriler, anaerobik fototroflardan aerobik fototrof olmayanlara evrimsel bir geçici fazı temsil ediyor. Bununla birlikte, anaerobik fototroflardan farklı bazı karakteristik özellikler, çoğunun evrimsel kararlı bir durumda olduğunu göstermektedir.[6] Fototrofi bakteriyel sınıflandırmada her zaman birincil rol oynaması gereken dikkat çekici ve önemli bir belirteçtir.[7]
Karbon döngüsü
AAPB'ler, karbon bisiklet sürmek, ancak ne ölçüde hala sorgulanabilir. Onların rolünü belirlemenin anahtarı deniz ekosistemler toplamda AAPB bakteri (% AAPB). BCHI'nin bağlantılı olduğunu bilmek fototrofik işlev, standartlarına eklenen bir özelliktir heterotrofik çözünmüş diyet organik karbon, AAPB'lerin organik bir eksiklik olduğunda daha iyi olacağı düşünülmektedir. karbon elektron bağışçılar vardı solunum. Ayrıca şu alanlarda seçici bir avantaj da sergiliyorlar: oligotrofik ortamlar.
Dağıtım
Kıyı ve okyanus ortamlarında yaygın olarak dağılmıştır. Bir çalışma, su kütlesinin yüzey suyunun Hint Okyanusu 3.79 ile AAPB% 'de okyanusların en yüksek sırasını aldı. Atlantik Okyanusu onu% 1,57 AAPB ile yüzey suları izledi. Son olarak Pasifik Okyanusu bunu% 1,08 AAPB ile yakından takip etti. Daha yüksek AAPB değerlerine sahip okyanuslarla ve daha yüksek seviyelerde olan okyanuslarla pozitif bir korelasyon vardı. klorofil a. Daha spesifik olarak, bu okyanusların kıyı / raf suları, bazıları% 13.51 AAPB kadar yüksek olmak üzere daha fazla miktarda AAPB'ye sahipti. Fitoplankton da AAPB% 'sini etkiler, ancak bu alanda çok az araştırma yapılmıştır.[8] Ayrıca çeşitli şekillerde bol olabilirler. oligotrofik dünya okyanusunun en oligotrofik rejimi dahil olmak üzere koşullar.[9] Küresel olarak dağıtılırlar öfotik bölge ve okyanustaki hem organik hem de inorganik karbon döngüsünde kritik görünen deniz mikrobiyal topluluğunun şimdiye kadar tanınmayan bir bileşenini temsil ediyor.[10]
Referanslar
- ^ Lami, R .; Cottrell, M. T .; Ras, J .; Ulloa, O .; Obernosterer, I .; Claustre, H .; Kirchman, D. L .; Lebaron, P. (2007). "Güney Pasifik Okyanusunda Yüksek Bollukta Aerobik Anoksijenik Fotosentetik Bakteri". Uygulamalı ve Çevresel Mikrobiyoloji. 73 (13): 4198–205. doi:10.1128 / AEM.02652-06. PMC 1932784. PMID 17496136.
- ^ Ritchie, Anna E .; Johnson, Zackary I. (2012). "Pasifik Okyanusu'nun Kıyı Bölgelerindeki Aerobik Anoksijenik Fototrofik Bakterilerin Bolluğu ve Genetik Çeşitliliği". Uygulamalı ve Çevresel Mikrobiyoloji. 78 (8): 2858–2866. doi:10.1128 / AEM.06268-11. PMC 3318826. PMID 22307290.
- ^ Nianzhi, Jiao; Sieracki, Michael E .; Yao, Zhang; ve Hailian, DU. (2003). Aerobik anoksijenik fototrofik bakteriler ve deniz ekosistemlerindeki rolleri. Çin Bilim Bülteni. Cilt 48 No. 11 1064—1068.
- ^ Haftalık yaşam bilimi. (2012). Bakteri; İspanya Ulusal Araştırma Konseyi (CSIC) Raporları Bakterilerdeki Son Gelişmeleri Açıklıyor. ISSN 1552-2466. S. 4582.
- ^ Vladimir V. Yurkov, J. Thomas Beatty (1998). "Aerobik Anoksijenik Fototrofik Bakteriler". Mikrobiyoloji ve Moleküler Biyoloji İncelemeleri, 62 (3): 1092-2172
- ^ Keizo Shimada (2004). "Aerobik Anoksijenik Fototroflar". Fotosentez ve Solunumdaki Gelişmeler, 2 (1), 105-122.
- ^ Yurkov, Vladimir V. ve Beatty, Thomas J. (1998). Aerobik Anoksijenik Fototrofik Bakteriler. Microbiol Mol Biol Rev. 1998 Eylül; 62 (3): 695–724.
- ^ Jiao, Nianzhi, Zhang, Yao, Zeng, Yonghui, Hong, Ning, Liu, Rulong, Chen, Feng ve Wang, Pinxian (2007). Küresel okyanusta aerobik anoksijenik fototrofik bakterilerin bolluğunun ve çeşitliliğinin belirgin dağılım modeli. Çevresel Mikrobiyoloji: 9 (12), pp.3091-3099
- ^ Rapheal Lami, Matthew T. Cottell, Josephine Ras, Osvaldo Ulloa, Ingrid Obernosterer, Herve Claistre, David L. Kirchman, Philippe Lebaron (2007). "Güney Pasifik Okyanusunda Yüksek Bollukta Aerobik Anoksijenik Fotosentetik Bakteri". Uygulamalı ve Çevresel Mikrobiyoloji 73 (13), 4198-4205. doi:10.1128 / AEM.02652-06
- ^ Zbigniew S. Kolber, F. Gerald, Plumley, Andrew S. Lang, J. Thomas beatty, Robert E. Blankenship, Cindy L. Vandover, Costantino Vetriani, Michal Koblizek, Christopher Rathgeber, Paul G. Falkowsik (2001). "Okyanustaki Karbon Döngüsüne Aerobik Fotoheterotrofik Bakterilerin Katkısı". Bilim 29: 2492-2495.
Kaynaklar
- Fenchel, T. (2001). "Ekoloji. Deniz böcekleri ve karbon akışı". Bilim. 292 (5526): 2444–2445. doi:10.1126 / bilim.1062799. PMID 11431556.
- Fuchs, B. M .; Spring, S .; Teeling, H .; Quast, C .; Wulf, J .; Schattenhofer, M .; Yan, S .; Ferriera, S .; Johnson, J .; Glöckner, F. O .; Amann, R. (2007). "Aerobik anoksijenik fotosentez yapabilen bir deniz gammaproteobacterium'un karakterizasyonu". Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri. 104 (8): 2891–6. doi:10.1073 / pnas.0608046104. PMC 1815277. PMID 17299055.
- Béjà, O .; Suzuki, M. T .; Heidelberg, J. F .; Nelson, W. C .; Preston, C. M .; Hamada, T .; Eisen, J. A .; Fraser, C. M .; Delong, E.F (2002). "Deniz aerobik anoksijenik fototrofları arasında beklenmedik çeşitlilik". Doğa. 415 (6872): 630–633. Bibcode:2002Natur.415..630B. doi:10.1038 / 415630a. PMID 11832943.