嗜熱菌
嗜熱菌（Thermophile），是一種極端微生物，在較高的溫度（41至122°C（106至252°F））下生長 [1]。許多嗜熱菌是古細菌 。 嗜熱的真細菌被認為是最早的細菌之一。嗜熱菌存在於地球的各種地熱加熱區域，例如黃石國家公園的溫泉和深海熱液噴口 ，以及腐爛的植物如泥炭沼和堆肥。它可以在高溫下生存，而其他細菌如果暴露於相同溫度下會受到損害，有時甚至被殺死。
目錄
命名
嗜熱菌中的酶在高溫下起作用。 其中的一些酶用於分子生物學 ，例如PCR中使用的taq聚合酶 。 「嗜熱菌」源自希臘文 ： θερμότητα （ thermotita ），意為熱； 希臘文 ： φίλια （ philia ），愛。
分類
嗜熱菌可以以多種方式分類。 一種分類根據這些生物的最佳生長溫度對其進行分類[2]：
- 簡單的嗜熱劑：50–64°C
- 極端高溫菌65–79°C
- 80°C或更高，但不低於50°C的高溫菌。
在相關的分類中，嗜熱菌的分類如下：
兼性嗜熱菌（也稱為中等嗜熱菌）可以在高溫下，壯成長，但也可以在較低溫度（低於50°C（122°F））下壯成長，而 專性嗜熱菌（也稱為極端嗜熱菌）需要如此高的溫度才能生長。 嗜熱菌是特別極端的嗜熱菌，其最佳溫度高於80°C（176°F）。
以硫代替氧作為電子受體
許多超嗜熱古生菌需要元素硫才能生長。 一些厭氧菌在細胞呼吸過程中使用硫代替氧作為電子受體 。一些是石蠟化酶 ，其氧化硫以產生硫酸作為能源，因此要求微生物適應非常低的pH值 （即，它既是嗜酸菌又是嗜熱菌）。這些生物是通常與火山活動相關的高溫，富含硫的環境中的居民，例如溫泉，間歇泉和噴氣孔。在這些地方，尤其是在黃石國家公園中，根據溫度的優化對微生物進行了分區。通常，由於存在光合色素，這些生物是有色的。
嗜熱與嗜溫
嗜熱菌可以從基因組特徵中與嗜溫菌區分開 。 例如，當將關聯分析應用於嗜溫和嗜熱生物時，無論其係統發育，需氧量，鹽度或棲息地條件如何，始終將某些簽名基因編碼區中的GC含量水平確定為與溫度範圍條件相關[3]。
基因轉移與遺傳交換
Sulfolobus solfataricus和Sulfolobus acidocaldarius是嗜熱古細菌。 當這些生物暴露於DNA破壞劑紫外線輻射，博來黴素或絲裂黴素C時，會誘導出物種特異性細胞聚集。]在嗜酸鏈球菌中 ，紫外線誘導的細胞聚集以高頻率介導染色體標記交換[4]，重組率比未誘導培養的重組率高三個數量級Frols。和Ajon等[5]。（2011）推測，細胞聚集可增強在Sulfolobus細胞之間的物種特異性DNA轉移，從而通過同源重組來增強受損DNA的修復。 Van Wolferen等人[6]在討論極端條件下高溫嗜熱菌中的DNA交換時指出，DNA交換可能通過同源重組在DNA修復中發揮作用。 他們認為，該過程在高溫等DNA破壞條件下至關重要。 另外，有人提出，在Sulfolobus中進行DNA轉移可能是性相互作用的一種原始形式，類似於研究更深入的細菌轉化系統，這種細菌轉化系統與細胞之間進行物種特異性DNA轉移有關，從而導致DNA損傷的同源重組修復。
視頻
參考資料
- ↑ 在122°C下細胞增殖，並在高壓培養下由超嗜熱甲烷菌素產生同位素重的CH4PNAS美國國家醫學圖書館/國立科學研究院
- ↑ Stetter，K.（2006年）。 「發現第一批超嗜熱菌的歷史」。 極端微生物 。 10 （5）：357–362
- ↑ 以基因為中心的關聯分析，用於鳥嘌呤-胞嘧啶含量水平與原核生物溫度範圍條件之間的相關性BMC生物信息學
- ↑ 由IV型菌毛介導的在超嗜熱古細菌中的紫外線誘導的DNA交換大聲笑/微生物
- ↑ ; 白色MF； Schleper C（2009年2月）。 「模型古細菌Sulfolobus solfataricus對紫外線損傷的反應」。 生化。 Soc。 反式 37 （Pt 1）：36–41
- ↑ van Wolferen M; 阿容M; Driessen AJ； Albers SV（2013年7月）。 「嗜高溫菌如何適應改變生活：極端條件下的DNA交換」。 極端微生物 。 17 （4）：545–63