Metanopiro -Methanopyrus

Metanopiro
Classificação científica
Domínio:	Archaea
Reino:	Euryarchaeota
Filo:	Euryarchaeota
Classe:	Methanopyri
Pedido:	Metanopirales
Família:	Methanopyraceae
Gênero:	Metanopiro
Nome binomial
	Metanopiro; Kurr et al. 1992
Espécies
	M. kandleri;

Em taxonomia , Methanopyrus é um gênero de Methanopyraceae .

Methanopyrus é um gênero de metanogênio , com uma única espécie descrita, M. kandleri . É um hipertermófilo em forma de bastonete , descoberto na parede de um fumante negro do Golfo da Califórnia a uma profundidade de 2.000 m, a temperaturas de 84-110 ° C. A cepa 116 foi descoberta em fluido de fumaça preta do campo hidrotérmico Kairei; pode sobreviver e se reproduzir a 122 ° C. M. kandleri também requer uma alta concentração iônica (> 1 M) para o crescimento e a atividade celular. Devido à alta resiliência da espécie e ao ambiente extremo, M. kandleri também é classificado como extremófilo . Ele vive em um ambiente rico em hidrogênio - dióxido de carbono e, como outros metanógenos, reduz o último a metano . É colocado entre os Euryarchaeota , em sua própria classe.

Características Microbiológicas

Morfologia

Methanopyrus kandleri é um metanogênio Gram-positivo em forma de bastonete com comprimento aproximado de 2-14μm e diâmetro de 0,5μm. A membrana celular de M. kandleri é única, pois consiste em lipídios terpenóides, que se acredita ser um dos lipídios mais primitivos e predecessor dos dieteres fittanilicos encontrados em arqueas posteriores. Os lipídios terpenóides são um grupo de lipídios que contém colesterol , hopanoides , carotenóides , fitano e bisfitano. Embora os terpenóides sejam o principal componente da membrana em M. kandleri , eles são mais uma estrutura de suporte em eucariotos e bactérias . M. kandleri é móvel por meio de tufos de flagelos polares.

Methanopyrus kandleri possui uma alta concentração de 2,3-difosfoglicerato cíclico. Este composto é freqüentemente encontrado em hipertermófilos , ajudando a prevenir a desnaturação de proteínas em altas temperaturas. O aumento da concentração de 2,3-difosfoglicerato cíclico protege o metanogênio, ajudando-o a sobreviver em um ambiente que muitos outros organismos não conseguiam. Além desse composto para ajudar a proteger as proteínas, M. kandleri também possui alta concentração de sal dentro de sua membrana. Este aumento da concentração de sal ajuda na estabilidade da enzima e promove a atividade das enzimas em temperaturas mais altas.

Metabolismo

Como metanogênio, M. kandleri utiliza hidrogênio como fonte de elétrons e reduz o dióxido de carbono do meio ambiente em metano, um processo conhecido como metanogênese . M. kandleri é um quimiolitoautotrófico, anaeróbio obrigatório e não usa oxigênio como aceptor final de elétrons.

Habitat

Culturas de M. kandleri foram isoladas de várias fontes hidrotermais submarinas de locais no Golfo da Califórnia, Cadeia Central do Índio, Cadeia do Atlântico Médio e Islândia. A espécie foi descoberta pela primeira vez na parede de um fumante negro do Golfo da Califórnia, a uma profundidade de 2.000 m, a temperaturas de 84-110 ° C. M. kandleri pode sobreviver a temperaturas de até 122 ° C, embora o crescimento ideal tenha sido determinado a 98 ° C. Altas concentrações de células iônicas internas (> 1M) são necessárias para o crescimento e a atividade das células. Devido à extremidade do ambiente em que M. kandleri reside, é hipotetizado que um maior isolamento filogenético tenha ocorrido devido à exclusividade do nicho da espécie.

Propriedades Genômicas

O genoma completo de Methanopyrus kandleri foi sequenciado por pesquisadores da Fidelity Systems. Foi determinado ser um genoma rico em GC contendo 1.694.969 nucleotídeos dos quais cerca de 62,1% é guanina ou citosina . O cromossomo circular único possui 1.691 genes codificadores de proteínas e 39 genes de RNA. A espécie também possui um grande número de genes órfãos, possivelmente por transferência de genes virais.

Pesquisa futura

Methanopyrus kandleri é também a única espécie conhecida por ter topoisomerase V. A topoisomerase V permite que M. kandleri sobreviva em tais altas temperaturas e ajuda a relaxar o DNA superenrolado positiva e negativamente . A topoisomerase V é uma enzima única porque possui atividades de reparo da topoisomerase e do DNA, especificamente vários locais de reparo do DNA que podem agir independentemente um do outro, mesmo se houver dano a um dos locais do DNA. Embora a topoisomerase V seja útil neste caso, é difícil encontrar outros hipertermófilos que tenham topoisomerase V. Essa falta de topoisomerase V em outro archaeon levou os pesquisadores a acreditar que a origem da enzima em M. kandleri é resultado da transferência de genes virais e a quantidade incomum de genes órfãos na espécie fornece evidências para essa teoria. Além disso, a evolução das respostas celulares em M. kandleri devido ao seu ambiente extremo tem sido outro assunto de pesquisa, já que os cientistas procuram aplicar os processos enzimáticos resilientes para fins industriais.

Links externos

Referências

Leitura adicional

Schacherl M, Waltersperger S, Baumann U (dezembro de 2013). "Caracterização estrutural da superfamília quinase MK0840 do tipo ASKHA da ribonuclease H de Methanopyrus kandleri" . Acta Crystallographica. Seção D, Cristalografia Biológica . 69 (Pt 12): 2440–50. doi : 10.1107 / S0907444913022683 . PMID 24311585 .
Su AA, Tripp V, Randau L (julho de 2013). "As análises de RNA-Seq revelam a ordem dos eventos de processamento de tRNA e a maturação de C / D box e RNAs CRISPR no hipertermófilo Methanopyrus kandleri" . Nucleic Acids Research . Oxford University Press . 41 (12): 6250–8. doi : 10.1093 / nar / gkt317 . PMC 3695527 . PMID 23620296 .
Kurr M, Huber R, König H, Jannasch HW, Fricke H, Trincone A, Kristjansson JK, Stetter KO (setembro de 1991). "Methanopyrus kandleri, gen. E sp. Nov. Representa um novo grupo de metanógenos hipertermofílicos, crescendo a 110 ° C". Arquivos de Microbiologia . 156 (4): 239–247. doi : 10.1007 / BF00262992 . S2CID 20254769 .
Huber R; Stetter KO (2001). "Família I. Methanopyralceae fam. Nov." . Em DR Boone; RW Castenholz (eds.). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology Volume 1: The Archaea and the deep branching and phototrophic Bacteria (2nd ed.). Nova York: Springer Verlag . p. 169 . ISBN 978-0-387-98771-2.

Bases de dados científicas

links externos

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