Ақпарат

Ең экстремалды термофильді бактериялар қайсысы белгілі?

Ең экстремалды термофильді бактериялар қайсысы белгілі?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Төтенше термофильді бактериялар 40/50 ° C жоғары кез келген температурада өседі. Thermotoga Maritima 90°C-қа дейінгі ең жоғары температурада өмір сүре алатын бактериялар болып көрінеді (1-анықтама, 2-кесте). Мен экстремалды термофильді бактериялардың толық тізімі бар ма және жоғары температурада тірі қалатын белгілі бактериялар бар ма деп ойлаймын. Термотога Маритима.

Анықтамалар: Анықтама 1 Алдыңғы. Микробиол., 05 қараша 2015 | https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.01209 Жанармай мен өнеркәсіптік химиялық заттарды өндіруге арналған метаболикалық инженерлік платформалар ретінде өте термофильді микроорганизмдер


Геогемма бароссий, бастапқыда 121 штаммы деп белгіленген, 103°C оңтайлы өсу температурасымен 121°C температурада өмір сүріп, көбейе алады. Бұл бактерия емес, бірақ Архея доменінің мүшесі.


Экстремофилдер мен экстремалды орта

Соңғы онжылдықтар ішінде ғалымдар экстремалды ортада өмір сүретін қызықты организмдерді қызықтырды. Экстремофилдер деп аталатын мұндай организмдер тіршілік ету ортасында өседі, олар басқа жердегі тіршілік формалары төзімсіз дұшпандық немесе өлімге әкеледі. Олар өте ыстық тауашаларда, мұзда және тұзды ерітінділерде, сондай -ақ қышқылдық -сілтілік жағдайларда, кейбіреулері улы қалдықтарда, органикалық еріткіштерде, ауыр металдарда немесе бұрын өмір сүру үшін қолайсыз деп саналатын басқа да бірнеше ортада өсуі мүмкін. Экстремофильдер Жер қыртысының тереңдігінде 6,7 км тереңдікте, мұхиттың тереңдігінде 10 км -ден астам тереңдікте және қышқылдан (рН 0) экстремалды негізгі жағдайларға (рН 12,8) дейін 110 МПа дейінгі қысыммен табылды. мұздатылған теңіз суына 122 ଌ температурада, � ଌ. Әр зерттелген экологиялық жағдай үшін әр түрлі организмдер бұл жағдайларға төзе алатынын ғана емес, сонымен қатар олар тірі қалу үшін де осы жағдайларды қажет ететінін көрсетті.

Олар өсетін жағдайларға байланысты жіктеледі: термофилдер және гипертермофилдер (тиісінше жоғары немесе өте жоғары температурада өсетін организмдер), психрофильдер (төмен температурада жақсы өсетін организмдер), ацидофилдер және сілтілер (қышқыл немесе қышқылға оңтайлы бейімделген организмдер) рН негізгі мәндері, тиісінше), барофилдер (қысыммен жақсы өсетін организмдер) және галофилдер (өсу үшін NaCl қажет ететін организмдер). Сонымен қатар, бұл организмдер әдетте әр түрлі физикалық -химиялық параметрлері шекті мәнге жететін мекендеу ортасында өмір сүруге бейімделген полиэстремофилдер. Мысалы, көптеген ыстық бұлақтар бір мезгілде қышқыл немесе сілтілі болып табылады және әдетте металға бай терең мұхит әдетте суық, олиготрофты (қоректік заттардың мөлшері өте төмен) және жоғары қысымға ұшыраған және бірнеше гипертұзды көлдер өте сілтілі.

Экстремофильдерді екі кең категорияға бөлуге болады: өсу үшін бір немесе бірнеше экстремалды жағдайларды қажет ететін экстремофильді организмдер және қалыпты жағдайларда оңтайлы өсетін болса да, бір немесе бірнеше физика-химиялық параметрлердің экстремалды мәндерін көтере алатын экстремофильді организмдер.

Экстремофилдерге өмірдің барлық үш саласының өкілдері кіреді, яғни, бактериялар, архея және эукария. Экстремофилдердің көпшілігі микроорганизмдер (және олардың көп бөлігі архейлер), бірақ бұл топқа протисттер (мысалы, балдырлар, саңырауқұлақтар мен қарапайымдылар) және көпжасушалы организмдер сияқты эукариоттар да кіреді.

Архея - экстремалды ортада өркендейтін негізгі топ. Бұл топтың мүшелері әдетте бактериялар мен эукариоттарға қарағанда әмбебап болса да, олар әдетте экстремофилдік рекордтарды сақтай отырып, әртүрлі экстремалды жағдайларға бейімделуге дағдыланған. Кейбір археялар гипертермофильді, ацидофильді, алкалифильді және галофильді микроорганизмдердің бірі. Мысалы, археал Метанопирус кандлери 116 штамм 122 ଌ (252 ଏ, ең жоғары температура) кезінде өседі, ал тұқым Пикрофил (мысалы, Picrophilus torridus) 0,06 рН -да өсу қабілетімен қазіргі уақытта белгілі ең ацидофильді организмдерді қамтиды.

Бактериялар арасында әртүрлі экстремалды жағдайларға ең жақсы бейімделген топ - цианобактериялар. Олар көбінесе басқа бактериялармен, антарктикалық мұздан континенттік ыстық бұлақтарға дейін микробтық төсеніштерді құрайды. Цианобактериялар гипертұзды және сілтілі көлдерде де дами алады, жоғары металл концентрациясын қолдайды және ксерофильді жағдайларға шыдайды (яғни, судың аз болуы), шөлді аймақтарда эндолиттік қауымдастықтар құру. Алайда, цианобактериялар рН мәндері 5 -тен төмен қышқыл ортада сирек кездеседі.

Эукариоттардың ішінде саңырауқұлақтар (жалғыз немесе цианобактериялармен немесе қыналар түзетін балдырлармен симбиозда) ең жан-жақты және экологиялық табысты филогенетикалық линия болып табылады. Гипертермофилияны қоспағанда, олар экстремалды ортаға жақсы бейімделеді. Саңырауқұлақтар кенді аймақтардан, сілтілі жағдайлардан, ыстық және суық шөлдерден, терең мұхиттан және Өлі теңіз сияқты гиперсалинді аймақтардан келетін қышқыл және металл байытылған суларда өмір сүреді. Осыған қарамастан, экстремалды жағдайларға жоғары төзімділік тұрғысынан ең әсерлі эукариоттық полиэкстремофильдердің бірі - тардиград, микроскопиялық омыртқасыз. Тардиградтар түн күйі деп аталатын күту режиміне өте алады, осылайша ол � ଌ (абсолюттік нөлден 1 ଌ жоғары!) 151 ଌ, вакуумдық жағдайларға (өте сусыздану), қысымға төтеп бере алады. 6000 атм, сонымен қатар рентген сәулелері мен гамма-сәулелердің әсер етуі. Сонымен қатар, тіпті белсенді тардиградтар өте төмен температура және сәулеленудің жоғары дозалары сияқты кейбір төтенше орталарға төзімділік көрсетеді.

Жалпы, экстремофильдердің филогенетикалық әртүрлілігі жоғары және зерттеуге өте күрделі. Кейбір тапсырыстарда немесе ұрпақтарда тек экстремофилдер болады, ал басқа тапсырыстарда немесе ұрпақтарда экстремофильдер де, экстремофилдер де бар. Бір қызығы, сол төтенше жағдайға бейімделген экстремофильдер өмірдің филогенетикалық ағашында кең таралған болуы мүмкін. Бұл әр түрлі психофилдерге немесе барофильдерге қатысты, олардың мүшелері өмірдің үш аймағында шашыраңқы болуы мүмкін. Сондай-ақ бір филогенетикалық тұқымдасқа жататын, өте әртүрлі экстремалды немесе орташа экстремалды жағдайларға бейімделген организмдер топтары бар.

Соңғы бірнеше онжылдықта молекулярлық биология әдістерінің жылдам дамуы экстремофильдердің табиғаты туралы қызықты сұрақтарды бұрын-соңды болмаған дәлдікпен зерттеуге мүмкіндік беретін бұл салада елеулі жетістіктерге әкелді. Атап айтқанда, жаңа жоғары өнімді ДНҚ секвенирлеу технологиялары экстремалды микробиологияны зерттеу жолында төңкеріс жасады, әртүрлілік пен күрделіліктің күтпеген жоғары деңгейлері бар микробтық экожүйелерді ашты. Дегенмен, мәдениеттегі организмдердің физиологиясын мұқият білу геномдық немесе транскриптомиялық зерттеулерді толықтыру үшін өте маңызды және оны басқа тәсілмен алмастыруға болмайды. Демек, оқшаулаудың/өсірудің жетілдірілген дәстүрлі әдістері мен мәдениетке тәуелсіз заманауи әдістердің үйлесімі микроорганизмдердің осындай экстремалды ортада қалай өмір сүретінін және жұмыс істейтінін жақсырақ түсінуге бағытталған ең жақсы тәсіл деп санауға болады.

Осындай технологиялық жетістіктерге сүйене отырып, экстремофильдерді зерттеу соңғы бірнеше жылда заманауи биологияның парадигмаларына қарсы тұруға мүмкіндік беретін және бізді ‘ өмір деген не? ”, ’ x0201c Өмірдің шегі қандай?” және “өмірдің негізгі белгілері қандай?”. Бұл тұжырымдар экстремалды ортадағы өмірді зерттеуді зерттеудің ең қызықты бағыттарының біріне айналдырды және бізге өмірдің негіздері туралы көп нәрсе айта алады.

Әр түрлі организмдердің экстремалды ортаға бейімделу механизмдері биологиялық процестердің іргелі сипаттамаларына бірегей көзқарасты қамтамасыз етеді, мысалы, макромолекулалық тұрақтылықтың биохимиялық шектері және бір немесе бірнеше экстремалды жағдайларда тұрақталатын макромолекулаларды құрудың генетикалық нұсқаулары. Бұл организмдер экстремалды орталарды колонизациялау үшін ерекше физиологиялық мүмкіндіктермен қоса кең және жан-жақты метаболикалық әртүрлілікті ұсынады. Фотосинтездің белгілі метаболикалық жолынан басқа, экстремофильдер метанға, күкіртке және тіпті темірге негізделген метаболизмге ие.

Мұндай орталарда тіршілік ету үшін қолданылатын молекулалық стратегиялар әлі толық анықталмағанымен, бұл организмдердің биотехнологиялық мақсаттар үшін үлкен қызығушылық тудыратын бейімделген биомолекулалары мен ерекше биохимиялық жолдары бар екені белгілі. Төтенше жағдайларда олардың тұрақтылығы мен белсенділігі оларды тұрақсыз мезофильді молекулаларға пайдалы балама етеді. Бұл әсіресе температура, тұздылық, рН және еріткіш жағдайында каталитикалық белсенді болып қалатын олардың ферменттеріне қатысты. Бір қызығы, бұл ферменттердің кейбіреулері полиэстремофильділікті көрсетеді (яғни тұрақтылық пен белсенділік бірнеше экстремалды жағдайда), бұл оларды өнеркәсіптік биотехнологияда кеңінен қолдануға мүмкіндік береді.

Эволюциялық және филогенетикалық тұрғыдан алғанда, экстремофилдердің қатысуымен жүргізілген зерттеулер нәтижесінде пайда болған маңызды жетістік - бұл организмдердің кейбіреулері өмір ағашының негізінде кластер құрайды. Көптеген экстремофилдер, атап айтқанда гипертермофилдер, Жер бетіндегі барлық организмдердің � универсальдық атасына жақын орналасқан. Осы себепті экстремофилдер тіршіліктің пайда болуына байланысты эволюциялық зерттеулер үшін өте маңызды. Тіршіліктің үшінші саласы - архейлердің ішінара эволюциялық биология үшін терең салдары бар экстремофилдер туралы алғашқы зерттеулердің арқасында ашылғанын атап өткен жөн.

Сонымен қатар, экстремалды ортаны зерттеу астробиологияның негізгі зерттеу саласына айналды. Экстремофильдер мен олардың экожүйелерінің биологиясын түсіну ғаламның кез келген жерінде тіршіліктің пайда болуы мен эволюциясы үшін қажетті шарттар туралы гипотезалар жасауға мүмкіндік береді. Демек, экстремофильдерді Күн жүйесінің планеталары мен айларында және одан тыс жерлерде жерүсті тіршілік барын зерттеген кезде үлгі организмдер ретінде қарастыруға болады. Мысалы, Восток көлінің тереңдігінен және Антарктидадан көпжылдық басқа да мұз астындағы көлдерден табылған мұз ядроларынан табылған микроорганизмдер Юпитер мен Еуропадағы Айды іздеудің үлгісі бола алады. Атакама шөлі, Антарктикалық құрғақ аңғарлар және Рио Тинто сияқты экстремалды орталарда табылған микробтық экожүйелер Марс жағдайына бейімделген әлеуетті тіршілік формаларына ұқсас болуы мүмкін. Сол сияқты, жер үсті немесе теңіз аймақтарындағы жанартаулық белсенділікпен қыздырылған ыстық бұлақтарда, гидротермиялық саңылауларда және басқа учаскелерде болатын гипертермофильді микроорганизмдер басқа жерүсті орталарда бар әлеуетті тіршілік формаларына ұқсауы мүмкін. Жақында раман спектроскопиясы сияқты жаңа әдістерді экстремофильді ағзаларды модель ретінде пайдалана отырып, тіршілік белгілерін іздеуге енгізу астробиологияда өте пайдалы болуы мүмкін болашақ перспективаларды ашады.

Өмір туралы ғылымның әртүрлі салаларына терең әсер ететін экстемофильдер әлеміндегі осы жаңашыл жаңалықтар мен соңғы жетістіктердің арқасында биосфера туралы біліміміз өсті және өмірдің болжамды шекаралары кеңейді. Дегенмен, соңғы жетістіктерге қарамастан, біз экстремофильдер әлемін зерттеудің және сипаттаудың басында тұрмыз. Бұл арнайы шығарылым осы саладағы жетекші сарапшылар мен зерттеу топтары жазған қызықты шолулар мен түпнұсқа мақалалар жинағында олардың мекендеу ортасын, биоәртүрлілігін, экологиясын, эволюциясын, генетикасын, биохимиясын және биотехнологиялық қолданбаларын зерттейтін осы қызықты организмдердің бірнеше аспектілерін талқылайды. Мен осындай қызықты үлестерді ұсынған авторлар мен қосалқы авторларға алғысымды білдіремін. Сондай-ақ, редакцияға және көптеген рецензенттерге қолжазбаларды қарауға көмектескені үшін алғыс айтамын.


Термофильді бактериялардың қайсысы белгілі? - Биология

Мақаланың қысқаша мазмұны:

«Экстремофиль» - бұл бактериялардың өсуіне қолайлы деп аталатын ортамен салыстырғанда, өте қатал ортада өсіп, өмір сүруге қабілетті бактерияларға қатысты термин. Организмдер жанартау шығысында, Антарктика мен Арктика аймақтарының суығында, мұхиттардың түбінде, терең теңіз гидротермальды саңылауларында, өте құрғақ ортада, қышқылдық, сілтілік және тұз тәрізді бейорганикалық ортада өмірдің көп бөлігіне зиянды заттар табылды. өлімге әкелетін иондаушы радиациялық ортада, сондай-ақ жердің ең төменгі бөлігінде жатқан тау жыныстарында қалыптасады. Бұл организмдер тек 1970 жылдары ғана танылды. Термофилдер алғаш ашылған экстремофилдер болды. Архея домені экстремофилдерден тұрады және көптеген эукариоттар сондай қатал ортада өмір сүретіні белгілі. Сондай-ақ терең теңіз гидротермиялық саңылауларының айналасында өсетін түтік құрттары деп аталатын организмдер мен бірегей тірі организмдердің гүлденуі бар. Бұл организмдер күн сәулесінен энергия алмайды. Экстремофилдердің ашылуы Марс, Еуропа (Юпитердің айы) және басқа жұлдызды денелер сияқты планеталарда бактериялардың өмір сүру ықтималдығы туралы болжамды арттырды.

Экстремофильдер өздерінің биохимиялық процестерін қатал ортада жүргізу үшін қолданатын «экстремоферменттер» параллельсіз ферменттері биотехнологиялық процестерде пайдалы. Ферменттердің өте жоғары қысымда және температурада жұмыс істеу қабілеті сияқты ауыр жағдайларда өмір сүру қабілеті биотехнологиялық зерттеулердің негізгі құралдары болып табылады. Танымал мысал Thermus aquaticus экстремофилінен бөлінген так полимераз ферменті биотехнологияға түбегейлі өзгерістер әкелген ПТР (полимеразды тізбекті реакция) техникасының маңызды бөлігі болып табылады. Ал ең ерекше микроб Deinococcus radiodurans өлімге әкелетін иондаушы сәулеленудің жоғары деңгейіне төтеп бере алады.

Экстремофил-бұл «сүйетін» деген мағынаны білдіретін «филе» жұрнағы мен олардың ортасына арнайы префикстің бірігуі. Экстремофилдердің кейбір категорияларына жатады:

&bull Ацидофильдер – қышқыл ортада тіршілік ететін организмдер. Әдетте олар белсенді геотермальды саңылаулардың ортасында кездеседі және рН 5 -тен төмен, қышқыл. Олар сондай-ақ тау-кен немесе өнеркәсіптік қызмет қышқыл қалдықтарды қалдырған ластанған жерлерде пайда болады.
& Bull Alkaliphiles - әдетте сілтілі ортада тұратын организмдер, онда топырақта рН тоғыздан жоғары карбонаты бар. Мұндай сілтілі күйде жұмыс істейтін ферменттерді сілтілік рН деңгейінде жұмыс жасайтын жуғыш заттар өндірушілер кір жуады.
& бұқа Галофилдер - тұзды жақсы көретін организмдер немесе Halobactreium salinarum сияқты бактериялар Na концентрациясы өте жоғары ортада, мысалы Өлі теңізде немесе Үлкен Тұз көлінде өседі.
&bull Термофилдер - 80oC (177oF) жоғары температурада өмір сүретін организмдер, мысалы, Йеллоустоун ұлттық саябағының ыстық көздерінде, Қара темекі шегетіндер және т.б.
& бұқа Психрофилдер - бұл организмдер өте төмен температурада тұратын организмдер. Мысалы, Polaromonas vacuolata судың мұз нүктесінен сәл жоғары болатын 4oC (39,2oF) температурада максималды өсімге ие. Тіршілік етудің бірегей қабілетінің арқасында бұл бактериялар мұздату температурасына жақын жұмыс істейтін ферментативті процестерде қолданылады, сонымен қатар суық циклдегі кір жуғыш машиналарда өнеркәсіптік түрде қолданылады.
&бұқа Эндолиттер – тау жыныстарының ішінде тіршілік ететін және тыныс алудың анаэробты түрін жүзеге асыратын организмдер.
& бұқа ксерофилі -су белсенділігі өте төмен жерлерде, мысалы, қатал шөлдерде өсуге қабілетті организмдер.
& бұқа Барофилдер (пьезофилдер) - жоғары гидростатикалық қысыммен тіршілік ететін организмдер, мысалы, жер бетінің тереңдігі мен мұхиттық траншеяларда.
&bull Метаногендер – сутегі мен көмірқышқыл газының реакциясынан метан түзетін организмдер.
& bull Metallotolarent - кадмий, мышьяк және т.б сияқты ерітіндідегі еріген улы металдардың жоғары деңгейіне төтеп беруге қабілетті организмдер
&bull Oligotroph – қоректенуі шектелген жағдайда өсуге қабілетті организмдер.
& bull Радиорезистентті - улы және өлімге әкелетін иондаушы сәулелердің жоғары деңгейінде өмір сүруге қабілетті организмдер.

Бұл керемет организмдер қатыгез ортада өмір сүріп қана қоймайды, олар басқа жерлерге қарағанда экстремалды ортада жақсы дамиды. Олар бактериялар мен эукариоттар арасындағы ерекшеліктерді көрсетеді. Экстремалды орталарды және сол орталарда өмір сүретін ағзаларды зерттеудің біз үшін үлкен еңбегі бар. Биологияны түсіну үшін экстремалды ортаны зерттеу қажет, ол басқа планеталардан тіршілік іздерін іздеуде де маңызды. Экстремофилдерді зерттеу эволюцияның эволюциясын білуге ​​және қарабайыр жерді зерттеуге көмектеседі, өйткені ерте планета төтенше тіршілік ортасы болды. Экстремофильді зерттеу астробиологияның маңызды бөлігі болып табылады және олардың ферменттері көптеген коммерциялық қосымшаларды табады.

Автор туралы / Қосымша ақпарат:

Маңызды жауапкершіліктен бас тарту: Осы веб-сайттағы барлық мақалалар тек жалпы ақпаратқа арналған және кәсіби немесе сарапшылардың кеңесі емес. Біз осы мақалада келтірілген ақпараттың дұрыстығына немесе шынайылығына немесе одан туындаған шығын мен жарақатқа жауапкершілік көтермейміз. Біз бұл мақалаларды мақұлдамаймыз, біз осы мақалалардың авторларымен байланысты емеспіз және олардың мазмұнына жауапты емеспіз. Толық шарттар үшін жауапкершіліктен бас тарту бөлімін қараңыз.


Төтенше термофильді бактерияларда дәстүрлі емес бүйірлік гендердің ауысуы

Конъюгация және табиғи құзыреттілік - бұл бактериялардың эволюциясы кезінде бөтен гендердің алынуын түсіндіретін екі негізгі механизм. Соңғы онжылдықтарда модельдік организмдерде жүргізілген бірнеше зерттеулер осындай процестерге қатысатын қадамдарды егжей -тегжейлі ашты. Зерттеулер бұл механизмдердің негізгі негізі барлық бактерияларда ұқсас екенін растайды. Алайда, жақында жүргізілген жұмыстар бүйірлік гендік трансферттің негізінде жатқан жаңа, эволюциялық процестердің бар екендігін дәлелдеді. Thermus thermophilus HB27-де осы уақытқа дейін белгілі ең тиімді табиғи құзыретті жүйелердің бірінің қызметі үшін кемінде 16 ақуыз қажет. Бұл ақуыздардың көпшілігінің басқа белгілі модельдерде табиғи құзыреттілікке қатысатын ақуыздарға ешқандай ұқсастығы жоқ. Бұл әдеттен тыс құзыреттілік жүйесі хромосомамен байланыста барлық басқа Thermus spp. геномдары осы уақытқа дейін қол жетімді, ол тіпті терең шахталар сияқты оқшауланған орталардың штамдарында да жұмыс істейді. Thermus spp арасында конъюгация да мүмкін. Модельді бактериялардағы конъюгацияға қатысы бар белоктардың гомологтары Thermus thermophilus жақында реттелген штаммының геномында кодталған және тектің басқа мүшелерімен бөліседі. Соған қарамастан, гомогенді гендердің конъюгациясы табылмайтын штаммдарда функционалды табиғи құзыреттілік жүйесі болмаған жағдайда ДНҚ -ның процессивті ауысуы бұл бактерияларда қосымша және дәстүрлі емес конъюгация механизмінің бар екендігін көрсетеді.


Термофильді геномдардың негізгі ауытқулары

Термофилдердегі геномдық құрылым мезофилдерге қарағанда тұрақты деп есептеледі. Геномдағы гуанин (G) мен цитозин (С) құрамы ДНҚ тұрақтылығының маңызды көрсеткіші болғанымен, нуклеин қышқылының композициялық айырмашылығын бағалау үшін термофилдер мен мезофилдер арасында ауқымды геномдық салыстырулар жүргізілді. Кейбір термофилдердегі ГК мазмұны мезофилдерден ерекшеленеді, мысалы Термус термофилі ATCC 33923, GC мазмұны 69,41% (38), Geobacillus kaustophilus 52,1% (75) және Thermus sp. CCB_US3_UF1 штаммы 68,6% (76) құрады. Мустон және басқалар, сондықтан жоғары ГК мазмұны геномның термостабильділігіне ықпал етеді және ОГТ -мен корреляцияланады деген болжам жасады [57, 58]. Сонымен қатар, кейбір термофильді организмдердің трансляциялық механизмі - тРНҚ мен рРНҚ да ГК мөлшері жоғары (5, 6, 70, 83). Кейбір тергеушілер кейбір микробтардың әртүрлі ОГТ -лары бар, бірақ ұқсас және тіпті төменірек ГК мазмұнын бөліседі деп мәлімдеді, мысалы. Калдицеллюлозируптор гидротермалис құрамында OGT 70 ° C болатын тек 35% ГК бар (12). Сондықтан ГК құрамы термофильден тәуелсіз болып көрінеді, кем дегенде барлық термофилдерге әмбебап емес (6, 70, 82, 90). Екінші жағынан, термофилдер арасында тірі қалу үшін селективті жауап ретінде мРНҚ -да AG -нің айтарлықтай жоғары мөлшері байқалады. Мезофильді түрлермен салыстырғанда, термофильді мРНҚ-лар пуриндер мен пуринді кластерлердің байытылуын көрсетті, әсіресе пурин/пиримидин коэффициенттері жоғары, әсіресе рибосомалық ақуыз және гистон тәрізді ақуыз гендері сияқты транскрипциялық және трансляциялық машиналардың орталық элементтерін кодтайтын гендерге қатысты. 63). Пурин мазмұны мен OGT арасындағы корреляция, алайда, қосымша растау жоқ (52). Демек, базалық ауытқу термофилияға ықпал ететіні сөзсіз, бірақ базалық ауытқу мен термофилия арасындағы корреляцияны өсу ортасы мен бактериялардың грам оң немесе теріс ерекшеліктері сияқты көп факторларды қолдану арқылы бағалау керек.

Термофильді түрлердің геномдық құрылымын бағалаудың тағы бір маңызды ерекшелігі-ақуызды кодтайтын тізбектерде синонимді кодонды қолдану үлгісі. Термофилдерде кодонның синонимді қолданылуы мезофильді түрлерден ерекшеленеді, негізінен терминофильдер AGG, ATA және AGA кодондарын жиі қолданатын және CGT мен CGA -дан аулақ болатын аргинин мен изолейцин кодондарында (36, 49, 51, 74). Нуклеотидтер комбинациясының толық геномдық бағасы А мен Г термофильді геномдарда жоғары жиілікті жақын көршілер ретінде пайда болатынын көрсетеді (90). Басак және т.б. кодондарды біржақты пайдалану кодон-антикодондық әрекеттесу энергиясының аралық күште сақталуынан туындауы мүмкін, осылайша аударма процесі бірқалыпты жүруі мүмкін деп болжайды (8). Жақында жүргізілген зерттеу кодондардың синонимдік қолданылуы кодталған фермент белсенділігінің OGT-мен тікелей байланысты екенін көрсетті (48). Термофилдерде кодонды синонимді түрде қолданудың айырмашылығы өсу температурасының селективті қысымымен тығыз байланысты маңызды факторлар болып саналады.

Әлбетте, негізділік ақуыздардағы амин қышқылдарының қолданылуының өзгеруіне тікелей әсер етеді. Термофильді организмдердің белоктарын талдау термофилдердің протеомдарындағы аминқышқылдарының құрамы мезофилдерден ерекшеленетінін көрсетеді. Зарядталған қалдықтардың (Glu, Arg және Lys) жиілігінің артуы, полярлық зарядсыз қалдықтардың (Asn, Gln, Ser және Thr) жиілігінің төмендеуі сияқты кейбір бақылауларды талқылау жалпы қабылданғанымен, термотұрақты амин қышқылдарының (His, Gln және Thr) жиілігі және термофилдердегі (Glu + Lys)/(Gln + His) қатынасының жоғарылауы (27, 43, 74, 77). Сонымен қатар, Зельдович және т.б. IVYWREL аминқышқылдарының тізбегі прокариотты микроорганизмдер үшін термофильді қасиеттердің әмбебап протеомдық қолтаңбасы бола алады деп мәлімдеді [90]. Аминоқышқылдардың арнайы қолданылуы термо-бейімделу стратегиясы ретінде негізделген.


Йеллоустоун: өмір, әдебиет және термофилдердің перспективасы

Бір ғасырдан астам уақыт бұрын бір ыстық жазда, 1910 жылғы үлкен өрт Монтана мен Айдахо штатында 3 миллионнан астам акр жерді жарып жіберіп, 86 адам қаза тапты. Адамдардың үлкен өрттерге деген табиғи жеккөрушілігімен араласқан Ұлы өрт батыстағы барлық орман өрттерін тоқтату керек деген идеологияны қоздырды. Ауыл шаруашылығы басқармасының орманшылары өртке төзбеушілік саясатын құрды.

Түтін аю этикасы дүниеге келді!

Өртке мүлдем төзбеушіліктің өзіндік құны болды. 1988 жылдың жазында қатты дауыл Йеллоустоун ұлттық саябағының 800 000 акр жерін өртеп жіберді. Жиырмасыншы ғасырдағы өртті сөндіру жұмыстарының арқасында Жылан өзенінің жазығында өлі, органикалық материалдың қалың қабаты жиналды, бұл өрттің қарқындылығы соншалықты, тіпті қарапайым өрттерге табиғи түрде төзімді өсімдіктер де өртеніп кетті. Йеллоустоун оты табиғатты қорғаушылар мен орман экологтарын адамдар оттың төтенше ортасында өркендемейтіндіктен, экожүйенің басқа бөліктері де мүмкін деген ойды зерттеуге шақырды. Біріншіден, қарқындылығы төмен, жиі болатын өрттер орман төсенішінде жиналатын өлі материалды жағу арқылы «супер өрттердің» алдын алады. Сонымен қатар, өркендейтін организмнің тұтас, «отпен жүретін» қауымдастықтары бар тек өрттен кейін. Біз өртті сөндіргенде, біз өрттен кейінгі қауымдастықтарды да сөндіреміз.

Фото: Йеллоустон ұлттық паркі, Ұлттық саябақ қызметі

Өрт өтіп бара жатқанда, жолындағы барлық нәрсені жойып жібергендей, әдемі нәрсе болады-көбінесе екі-үш күнде. Аю шөпі тез ашылады және ақырында алты футқа дейін өседі. Келесі маусымға қарай, соңғы өрттен бері ұйықтап жатқан жабайы гүлдердің керемет таралуы орман еденін қамтиды. Өрттің төтенше ортасы біз білмейтін бүкіл қоғамға пайда әкеледі. Адамдар, керісінше, істемеу от пен басқа да экстремалды ортаның пайдасын көріңіз, сондықтан бізге өлімге әкелетін нәрсені жақсы көретін организмді тұжырымдау үшін біраз ойлану қажет.

Жер шарының ең шеткі орталарының бірі Йеллоустоунның ыстық көздері. Адамдар өмірдің экстремалды ортада өмір сүру қабілетін бағаламауға бейім болғандықтан, бұл ыстық бұлақтар өмір үшін тым қатал болып саналды. Тіпті 1960 жылдардағы микробиологтар бактериялардың (немесе кез келген нәрсенің) төтенше температурада өмір сүре алмайтынын әдетте қабылдады.

Алайда, бұл 1965 жылы Индиана университетінің микробиологы доктор Томас Броктың Йеллоустоунға демалыс сапарымен өзгерді. Ол Йеллоустоунның ыстық бұлақтарының түстеріне ғашық болды және бұлақтардағы қызғылт желатинді массалардың биологиялық екендігіне көз жеткізді - бұл өмірдің жалпы нормасы қате. Содан кейін ол шыны слайдты ыстық бұлаққа қойып, осы микробтардың ұсталып, өсіп жатқанын бақылап, микробиологиядағы термофильді бактериялардың алғашқы мәдениеттерін өсіру үшін тапқандарын зертханасына қайтарды.

Фото: http://www.afanporsaber.es/wp-content/gallery/misc/Brock%20recogiendo%20muestras.jpg

Бүгінгі күні — Броктың Йеллоустоунға алғашқы сапарынан бері шамамен 50 жыл — Монтана мемлекеттік университетінің Термиялық биология институты Йеллоустонда табылған термофилдерді зерттеуге арналған. Алдыңғы нәтижелерге сүйене отырып, Жылу биологиясы институты бұл микробтардың баламалы энергиядан медицинадан ауыл шаруашылығына дейінгі барлық ілгерілеушілігіміздің кілті бар деп есептейді.

Төменгі Гейзер бассейнінен Брок өсіретін бактерия түрі, кейінірек аталған Thermus aquaticus, осындай экстремалды температурада өмір сүретін ең танымал түрге айналды. Биотехнология үшін ең бастысы, бұл түр ДНҚ -ны өте жоғары температурада көшіру үшін жоғары термостабильді ДНҚ полимеразды ферментін қолданады. Бұл фермент T. aquaticus молекулярлық технологиядағы маңызды реакцияның оңай, жеңілдетілген нұсқасына әкелді - полимеразды тізбекті реакция (ПТР). ПТР процесі бүкіл әлемдегі зерттеушілер мен студенттерге ДНҚ-ның кез келген мақсатты сегментін үлкен мөлшерде оңай шығаруға мүмкіндік береді және биология мен биотехнологияның барлық салаларында кеңінен қолданылады. Осылайша, бу бассейніндегі қызғылт жарқыл және микробиологтың бұрыннан бар нәрседен бас тартуы «белгілі, »Биотехнология саласындағы зерттеулерде әлі де алдыңғы қатардағы процесті жүргізді.

Өлім алқабындағы ұлттық саябақтың қатты ыстығында рейдшілерге келушілер қоятын ең жиі қойылатын сұрақтардың бірі: онда бірдеңе өмір сүре ала ма? Оңай емес, ең болмағанда адами тұрғыдан алғанда! Өлім алқабындағы көптеген биологиялық қауымдастықтар ыстықтан да сынайды екен және геохимиялық стресс факторлары (тұз, мыс, қорғасын, қалайы және басқа металдардың жоғары концентрациясы сияқты). Жақында біз бір мүмкіндікті қайта жарияладық (бастапқыда жарияланған өткен наурыз) геохимиялық стресстерде дамитын Өлім алқабындағы бактериялар қауымдастығының ғалымдарға басқа планеталарда (дәлірек айтқанда, Марста) өмір табуға қалай көмектесетінін түсіндірді. Зерттеушілер көбінесе «өмір белгілері» деп аталатын бұл микробтар қалдыратын органикалық молекулалардың іздерін зерттейді. Мысалы, Өлім алқабының геохимиялық күйзеліске ұшыраған Badwater бассейніндегі бактериялар (теңіз деңгейінен 282 фут төменде) деп аталатын қосылыс шығарады. Розикитит, ол басқа планеталарда тіршілік іздеуде мақсатты молекула бола алады. Егер өмір шыдай алмаса, бірақ өркендеу Өлім алқабы мен Йеллоустоун Калдераның төтенше ортасында, қай жерде (егер болса) өмір белгілерін іздеуді тоқтату керек пе?

Юпитердің айлары (Ганимед, Еуропа және Калисто) өте суық болса да, мұзды беттің астында Йеллоустоунды мекендейтін экстремофилдерге өте ұқсас су мен өмірге ие болуы мүмкін деген болжам бар.

Бизон, грызли аюы мен қасқыр Йеллоустоун ұлттық саябағының ортақ символы болса да, келушілер есінде бұл үлкен сүтқоректілердің көрінісі емес, керісінше, ұзақ уақыт бойы әдемі, түрлі -түсті ыстық бұлақтарға қарап тұру, гейзерлер немесе тіпті қараңғыланған ормандардың үлкен қаңқалары біздің өзгеріп жатқан өрт саясатын еске салады. Біз білеміз деп ойлайтын нәрселердің сыртына қараңыз, тек жер астынан ғана емес, сонымен қатар жұлдыздарға да қарауды ұмытпаңыз, өйткені доктор Томас Брок анықтағандай, өмір біз күтпеген жерлерде жиі гүлдейді.

Кейбір жалпы теңіз түрлері және олардың сәйкес келетін ортасы:

Деректер: «Тіршіліктің теңіз аймақтарындағы климат сезімталдығы: түрлердің өзара әрекеттесуіне эволюциялық бейімделу шегі» Сторч және т.б.


Өсу температурасын зерттеу

Зерттеушілер көбінесе жаңадан ашылған бактериялардың оңтайлы өсу температурасы мен температуралық диапазонын анықтауды қалайды. Бұл бактериялық штаммды бірнеше пластиналарға егу және әр пластинаны белгілі бір уақыт ішінде басқа температурада инкубациялау арқылы жүзеге асады. Бұл инкубацияның соңында әр пластинадағы бактериялық колониялардың саны есептеледі. Ең көп колониялары бар пластина оңтайлы өсу температурасын білдіреді, ал колониялары жоқ пластиналар бактерия штаммының температура диапазонынан жоғары немесе төмен температураны білдіреді.


Термофилдердің анықтамасы

Термофилдер дегеніміз не екенін анықтайық. Бұл атаумен әдетте өмір сүре алатын организмдер көрсетіледі жоғары температурада . Жалпы алғанда, ол әдетте 45 градус Цельсийден жоғары температурада қиындықсыз өмір сүре алатын тіршілік иелеріне сілтеме ретінде қабылданады. Бұл тірі жандардың кейбірі тіпті 75 градус Цельсий және тіпті 100 градустан жоғары температурада өмір сүретінін айта кеткен жөн.

Өте жоғары температураға төзімді тіршілік иелері биологиялық категорияға жатады экстремофильдер . Соңғылары келесідей бөлінеді:

  • ксерофит: олар судың өте аз мөлшерімен өмір сүре алатын организмдер, оларды ксерофит деп те атайды (бұл аппелляция әдетте ботаникада болады). Олар шөл далада кездесетіндер. Бұл классификацияға сәйкес келетін бірнеше бактериялар бар. Сондай-ақ, осы санатқа жататын ұзақ және қарқынды құрғақшылыққа төзімді өсімдіктер бар.
  • Ацидофильді немесе ацидофильді: мұнда олар эукариоттық типтегі организмдерге үлгі бола отырып, үлкен қышқылдық аймақтарында тіршілік ете алатын тірі организмдерді орналастырады. They are rare, although used in various industries as they manage to eliminate other bacteria and prevent their spread.
  • Barophiles: they are living beings that live and thrive in places of very high pressure. This type of organisms are those that inhabit the deepest pits of the oceans, as for example the Marianas in the Pacific Ocean. It must be said that these types of living beings manage to withstand very strong pressures, which is why they are very resistant.
  • Halophiles: are the organisms that live in environments of enormous salinity. Some examples are the bacteria that develop in the Dead Sea, as well as some crops obtained in salt production sites. They also tend to withstand long periods without the need for water. Sometimes, they combine with the room to eliminate harmful bacteria.
  • Oligotrophs: is a very generic name, used both in biology and in botany. It refers to beings that manage to live with very little amount of food. They are small in size, they can also survive in the absence of oxygen.
  • Cryptoendoliths: they are the organisms that live to enormous depths in the Earth. Some cases have been found at 2,700 meters depth, even between rocks and high temperatures. Also, they do not usually require a large amount of food.
  • Psychrophiles: is the name given to living beings that develop at very low temperatures, which survive the most hostile winters or in places such as the north and south poles. There are registered cases of bacteria that survive at about -30 ° without major inconveniences, this being the type of environment in which they inhabit recurrently.Finally, we want to indicate that thermophiles are just the opposite of Psychrophiles . The living beings that endure extreme and high temperatures in turn are subdivided into two categories. These are the ones we indicate below:
    • The simple thermophiles: this category includes living beings with the capacity to live in thermal ranges that range between 45 and 75 degrees Celsius.
    • Hyperthermophilic: are living beings living in environments that exceed 75 degrees Celsius. There have been cases of bacteria that live up to 120 degrees. These are usually found in nature in places like geysers and volcanoes.

    With all this information, and our readers have an idea about this topic. However, we want to give you more data. Therefore, we invite you to read the paragraphs below. In these segments of the present text, we are going to talk about thermophilic bacteria тағамдарда. Also, the case of the so-called thermophilic forests .


    Biology: critters that should not exist!

    Astronomers have just discovered two Earth-size, rocky planets around a nearby star. Though the planets are way too broilsome for life, they suggest that steady improvements in telescope technology has made the discovery of habitable planets just a matter of time.

    But as astrobiologists continue to search for life in space, geo-biologists (ok, we coined that) continue to find bizarre life in strange places on Earth: in the dark ocean depths, between grains of sand, and at roasty-toasty temperatures once considered deadly.

    Hot, humid, and totally alive!

    Fifty years ago, nobody believed organisms could survive near the boiling point of water. When Thomas Brock started probing the hot springs in Yellowstone in the 1960s, he was not looking to overthrow a ground rule of biology. Instead, the University of Wisconsin-Madison professor, then at Indiana University, sought to study bacteria in a simplified, real-world environment.

    At the time, and even today, precious little was known about how bacteria live their lives — unless they cause disease.

    As Brock sampled his way up a hot stream, he approached its source in a hot spring, and the water temperature rose steadily.

    At the time, biologists thought life would not tolerate temperatures near 80° C. But Brock kept finding bacteria, so he kept looking. Eventually, he found some that could live and reproduce near the temperature of boiling water — 100° C.

    The prize of his collection was a bacterium he named Thermus aquaticus (for its hot-water habitat) and placed in a public repository for study by other scientists.

    Over the years, T. aquaticus proved interesting indeed. For one thing, it was the first of more than 50 species of thermophilic bacteria known to tolerate or require temperatures near water’s boiling point.

    For another, it was the first of the Archaea (ancient ones), primitive microorganisms that scientists now regard as a separate and highly primitive kingdom of life.

    Deep roots indeed

    Because thermophiles are Archaeans, and prefer the steamy conditions typical of early Earth, many scientists think they may tell us about the origin of life itself.

    To any basic scientist, those contributions would be enough. But because their enzymes work in high temperatures, where chemical reactions are faster, the thermophiles have proven to be extraordinarily useful.

    Today, enzymes derived from thermophiles are used to convert millions of pounds of corn (maize) into sugar to sweeten soft drinks.

    But more important, at least to scientists who don’t guzzle fizzy pop at the lab bench, T. aquaticus supplied TAQ polymerase, the essential enzyme for polymerase chain reaction, AKA PCR.

    PCR is an artificial technique that does what living critters do every day — replicate DNA. But PCR is the rocket ship of replication, since it allows you to multiply a piece of DNA a billion times in a few hours. That produces enough DNA to analyze to your heart’s content — for genetic engineering, biotechnology and forensic purposes.

    PCR depends on TAQ polymerase.

    Aware that PCR and soda pop are both billion-dollar industries, corporations and scientists around the world have frantically searched for other thermophiles that may have equally useful enzymes. They’re looking in odd places — not just hot springs and volcanoes, but also deep-sea vents, hot petroleum-bearing rock, the outflow of geothermal power plants, and smoldering piles of garbage.

    Prowling for glow-in-the-dark squid

    Short for bobtail squid. (Did I mention that I’m a 3-4 centimeter cephalopod, formally Euprymna Scolopes?)

    Anyway, I hang out in shallow waters around Hawaii. Save your crocodile tears — somebody’s got to live in the sunny, tropical ocean. Anyway, here’s my problem: Even though I have 10 tentacles, I don’t have spines, poisons, or any other decent defense.

    So I spend my days burrowed in sand at the ocean bottom, trying to keep out of mischief. Still, a fellow’s got to eat, don’tcha know, so I cruise at night, looking to grab a bite.

    Here’s the snag: All sorts of nocturnal predators seem to have this thing about calamari sushi.

    Light before flashlights

    A long time ago, my ancestors evolved a nifty defense against their big teeth: stealth. Even their tiny squid brains figured out that predators could see them from below, as tasty dark blobs against the bright ocean surface.

    Since this was before flashlights, my relatives had to improvise. So they press-ganged billions of luminescent bacteria into making light for them. The idea was to make us just as bright as the ocean surface — and hence invisible.

    At least, this is how my great-aunt Tentacla tells it. To tell the truth, I think it had more to do with the evolutionary advantage of being hard to see.

    Anyway, my ancestors fed the bacteria, and gave them a home in two specialized light-emitting organs. These “photophores” have a reflective membrane to shine all their light down, toward the hungry predators. They use a diaphragm to control brightness, and even have a lens to spread the light.

    The photophore reminds me of a backwards eye — one that makes light rather than detects it.

    My folks even figured out how to switch the bacteria “on” when needed.

    In return, the bacteria got room and board, in the biological deal they call “symbiosis” or “mutualism.” Sometimes I think people could learn from this cooperative spirit….

    But that’s enough thinking for today. My squid brain is squashed.

    As I burrow into the sand for another daytime nap, permit me to introduce somebody who considers me almost as fascinating as I do.

    Seriously speaking…

    Margaret McFall-Ngai, a biologist at University of Wisconsin-Madison, says the bobtail squid may pretend it’s cooperating in a symbiosis with those light-making bacteria, but the reality is more ominous.

    She says there’s evidence that this may be slavery, not symbiosis, since the squid, “inhibits the growth of the bacteria to enhance their luminescence.” The bacteria, Vibrio fischeri, could make a better living drifting in the ocean, or in the gut of another marine animal, McFall-Ngai observes.

    The concept of bacterial enslavement broadens our perspective on the many possible relationships in the living world.

    Most people, if they think about bacteria at all, conjure up disease and decay, but people would be dead without bacteria, since the little critters play essential roles in producing vitamins and preventing disease.

    Since the bacteria in our guts vastly outnumber the cells in our bodies, it helps that they’re helpful!

    Nevertheless, and for understandable reasons, bacteriologists have traditionally focused on disease-causing organisms, and, for simplicity, on one species at a time. But that skews our view of how bacteria actually live, says McFall-Ngai.

    Three cheers for complexity!

    Complexity and subtlety may be the hallmarks of these interactions, and the complexity begins by recognizing that V. fischeri is closely related to V. cholerae, which causes the human intestinal disease, cholera.

    Cholera is caused by a V. cholera toxin similar to a toxin produced by the light-emitting bacterium. But far from harming the poor little bobtail, that toxin signals it to secrete food for V. fischeri, so the toxin is really a chemical “dinner bell.”

    And this raises the intriguing notion that a cholera bug secretes toxins not to kill its host but to discuss its menu. If so, our whole notion of pathogenesis may need rewriting, McFall-Ngai suggests. “Maybe when we’ve been studying cholera pathogenesis we’ve been studying an aspect of a normal conversation that’s gone wrong.”

    Indeed, the traditional bacteriological view of bacteria as pathogens to be studied in pure culture may be “like trying to understand the complexity of all the cultures that lived in Paris by studying the activity of the Nazi occupiers,” McFall-Ngai suggests. “You are studying groups that don’t belong there, and have disrupted the normal activities.”

    Want more on how the flashlight squid bullies its bacterial brethren?

    Between the grains

    (1996 story, only photos have been updated)

    To zoologist Robert Higgins, small is beautiful. His infatuation with small creatures — “meiofauna” — dates to a student job in a biology lab that paid 35 cents an hour. Instead of quitting for more lucrative work, Higgins was intrigued.

    He’d heard about tiny, amazingly diverse creatures, and put grains of sand and muck through a fine mesh, and used a microscope to find hundreds of organisms.

    Forty-four years later, Higgins has retired from the Smithsonian Institution, but he’s still goggling at meiofauna — a complex group of animals found in most Earthly environments.

    Indeed, a handful of wet sand could contain more biological diversity than a whole rain forest, Higgins says.

    In the course of peering through countless microscopes, Higgins has discovered hundreds of species. With Danish biologist Reinhardt Kristensen, he found an entire phylum, called Loricifera.

    Phyla are the broadest categories of organisms, based on structure, and according to the International Association of Meiobenthologists, “The majority of recognized phyla have meiofaunal representatives. Currently, 20 phyla considered to be meiofaunal from the 34 recognized phyla of the Kingdom Animalia. Out of these 20 phyla, five are exclusively meiofaunal in size.”

    Meiofauna living between grains of sand have made some fancy adaptations to their harsh environment. Some have hooks on their feet, used to grab the sand. Others have hooked mouthparts, also useful for locomotion.

    Beyond freeze-dried

    To survive a difficult environment, meiofauna called tartigrades have evolved an amazing adaptation called “anhydrobiosis.” In this form of suspended animation, the animals replace water in their cell membranes with sugar, protecting the membrane from destruction through radiation and freezing. Microorganisms die when their cell membrane ruptures.

    During anhydrobiosis, organisms are rather like plant seeds or bacterial spores, Higgins explains. “They can dry up for 100 years, and be rewetted, and come right back to active metabolism.”

    Fun is fun. But what is the practical importance of studying stuff that can hardly be seen, doesn’t seem to cause disease, and is — at least to some — utterly ugly?

    In other word, who cares about microscopic beach crud?

    Meet the beach-cleaning crew

    Anybody who likes to hang on the sand should be interested, Higgins says. “This is the system that helps keep our beaches clean.” Plankton, bacteria, all sorts of dead material is continually washing ashore, and a lot of people love to sit on beaches.

    There’s a public-health angle here. Hookworms occur on beaches where dogs defecate, but meiofauna may consume hookworms, along with other nematodes. “So if we upset that, we could upset beach cleanliness,” Higgins says.

    Higgins notes that meiofauna comprise a basic part of the food web, and disturbing them could have unforeseen consequences for the entire system.

    Still, it’s hard to escape the notion that most of the motivation here is the pure scientific urge to discover, to classify, to understand. Meiofauna, Higgins notes, were seen under the microscope Anton van Leeuwenhoek invented in 1683.

    The key to finding these things, Higgins indicates, in patience, technology, curiosity — and institutional support. “If you stare through a microscope for hour after hour, you have a chance of finding these things, but if you need to get out a certain number of papers each year, you have to take shortcuts and you won’t find as much.”

    Fantastic freak show

    Biology has lots of other oddities:

    A shrimplike native to Panama’s Pacific beaches transports itself by rolling. When the animal washes ashore, it arcs its body into a ring and rolls back into the water, pushed by the head and tail at the stately pace of 3.5 centimeters per second. Nannosquilla decernspinosa may have learned to spin in its cramped burrows, but it’s the only known rolly-roller in the animal kingdom.

    Sponges, considered the first multicellular organisms, were always thought to be dumb, simple filter-feeders that strain their dinner from sea water. But now it appears that some sponges in the phylum Cladorhizidae, living in the Mediterranean, are willing to reach out and touch their prey. The sponge has filaments that capture plankton and reel them in for digestion.

    Bacteria can live deep underground, and in 2006 a team found bacteria 3 kilometers below South Africa, in a niche that had been isolated from the surface for several million years. The discovery demonstrates the resilience of life on Earth and hints that life could exist deep inside Mars.

    A large number of ancient bacterial relatives — Archaea — live in the Antarctic. These critters are a large part of the food web in a cold, remote place whose ocean is a major source of protein in our diet.


    Термус термофилі as biological model

    Термус spp is one of the most wide spread genuses of thermophilic bacteria, with isolates found in natural as well as in man-made thermal environments. The high growth rates, cell yields of the cultures, and the constitutive expression of an impressively efficient natural competence apparatus, amongst other properties, make some strains of the genus excellent laboratory models to study the molecular basis of thermophilia. These properties, together with the fact that enzymes and protein complexes from extremophiles are easier to crystallize have led to the development of an ongoing structural biology program dedicated to T. thermophilus HB8, making this organism probably the best so far known from a protein structure point view. Furthermore, the availability of plasmids and up to four thermostable antibiotic selection markers allows its use in physiological studies as a model for ancient bacteria. Regarding biotechnological applications this genus continues to be a source of thermophilic enzymes of great biotechnological interest and, more recently, a tool for the over-expression of thermophilic enzymes or for the selection of thermostable mutants from mesophilic proteins by directed evolution. In this article, we review the properties of this organism as biological model and its biotechnological applications.

    Бұл жазылу мазмұнының алдын ала қаралуы, сіздің мекеме арқылы кіру.


    Бейнені қараңыз: 7 - сынып. Биология. Бактериялардың формаларының әртүрлілігі, олардың маңызы. (Қазан 2022).