Térmico

Térmico
Representación esquemática de una bacteria del género Thermotoga
clasificación cientifica
Dominio:bacteriasTipo de:Thermotogae ( Thermotogae Reysenbach 2001 )Clase:termotogsOrdenar:Thermotogales Reysenbach 2002Familia:Térmico
nombre científico internacional
Thermotogaceae Reysenbach 2002
Sistemática en Wikiespecies Imágenes en Wikimedia Commons ES   956556 NCBI   188709 EOL   298

Thermotogae [1] ( lat.  Thermotogaceae ) es una familia de bacterias del tipo y clase de thermotogae [2] [3] [4] ( Thermotogae ). Microorganismos anaerobios gramnegativos , en su mayoría termofílicos e hipertermofílicos [5] . El nombre del género tipo Thermotoga , del que se derivan los nombres de los taxones superiores, refleja su existencia a altas temperaturas, junto con una estructura característica en forma de caja llamada "toga" que rodea las células de estas especies [6] .

Aunque las especies de Thermotogaceae se tiñen negativamente para Gram, están rodeadas por una sola membrana lipídica, por lo que son bacterias monodérmicas [7] [8] . Hace relativamente poco tiempo, se han descubierto representantes de Thermotogaceae que existen a temperaturas mesófilas [9] .

Taxonomía

La familia thermotogal es el único representante del orden Thermotogales . A partir de julio de 2019, la familia incluye 3-4 géneros [10] :

• Fervidobacterium Patel et al. 1985
• ? Thermococcoides Feng et al. 2010 [probablemente un sinónimo del género Kosmotoga DiPippo et al. 2009 enmienda. Nunoura et al. 2010 ]
• Thermosipho Huber et al. 1989 enmienda. Ravot et al. 1996
• Thermotoga Stetter y Huber 1986 tipografía

Según NCBI , la familia incluye 4 géneros, pero 3 de ellos son otros [11] :

• Oceanotoga Jayasinghearachchi y Lal 2011
• Pseudothermotoga Bhandari y Gupta 2014
• Thermopallium Duckworth et al. 1996
• Thermotoga Huber et al. 1986 enmienda. Bhandari y Gupta 2014

En un árbol filogenético de ARNr 16S , se ha encontrado que Thermotogae se ramifica junto con Aquificae (otro filo compuesto por organismos hipertermofílicos) en la vecindad del punto de ramificación de bacterias y arqueas [5] [6] . Sin embargo, las relaciones profundas entre Thermotogae y Aquificae , así como una rama temprana de este último, no están respaldadas por estudios filogenéticos basados ​​en comparaciones de secuencias de otros genes y proteínas [12] [13] [14] [15] , así como indeles específicos de taxón conservadores (inserciones y deleciones) en varias proteínas ubicuas altamente conservadas [16] . Thermotoga e también ha atraído la atención de los científicos debido a los informes de transferencia horizontal de genes probablemente muy significativa entre estas bacterias y las arqueas [17] [18] . Sin embargo, estudios recientes basados ​​en métodos más sólidos indican que la transferencia horizontal de genes entre los Thermotogae y otros grupos, incluidos los Archaea , no es tan común como sugirieron estudios anteriores [19] [20] [21] [22] .

Rasgos genéticos moleculares característicos

Hasta hace poco, no se conocían marcadores genéticos bioquímicos o moleculares que pudieran distinguir especies del tipo Thermotogae de todas las demás bacterias [5] . Sin embargo, un análisis genómico comparativo reciente ha revelado una gran cantidad de indeles característicos conservados (CSI) en proteínas importantes específicas de todo el filo Thermotogae o de algunos de sus subgrupos [21] .

Dieciocho de estos indeles conservados en proteínas vitales como Pol1, RecA, TrpRS y proteínas ribosómicas L4, L7/L12, S8, S9, etc., son únicos y están presentes en todas las especies de Thermotogaceae cuyo genoma ha sido secuenciado . Además, estos estudios también identificaron 14 indeles conservados específicos del clado , incluidos los géneros Fervidobacterium y Thermosipho , 12 indeles conservados específicos del género Thermotoga (excepto Thermotoga letae ) y 8 indeles conservados que pueden servir como marcadores moleculares para especies del género Termosifo [21] .

Además, la existencia de un clado separado, que consta de las especies Petrotoga mobilis , Kosmotoga olearia y Thermotogales bacteria mesG1, que se ramifican tempranamente desde el tallo principal del árbol filogenético , se justifica por la presencia de 7 indeles conservativos comunes a estas especies . 21] . Además, los autores informan que algunos CSI respaldan los datos sobre la transferencia horizontal de genes entre Thermotogae y otros grupos de procariotas [21] .

Filogenia

La taxonomía actual se basa en la Lista de nombres procarióticos con posición en la nomenclatura (LPSN) [10] [23] y la filogenia es coherente con la publicación basada en la secuencia 16S rRNA de The All-Species Living Tree Project 111 [24] .

Notas:
♠ Cepa encontrada en el Centro Nacional de Información Biotecnológica NCBI pero no incluida en la Lista de nombres procarióticos con posición en la nomenclatura (LPSN)
♥ Cepa no incluida en el Centro Nacional de Información Biotecnológica NCBI pero incluida en la Lista de nombres procarióticos con posición en la nomenclatura ( LPSN)

Aplicación

Debido a su capacidad para prosperar a altas temperaturas, algunas especies de Thermotogaceae se consideran candidatas atractivas para su uso en procesos industriales [25] . La capacidad de las Thermotogaceae para utilizar varios hidrocarburos complejos en el proceso de metabolismo , mientras liberan hidrógeno gaseoso, lleva a que estas especies se mencionen como una posible fuente biotecnológica de energía alternativa a los combustibles fósiles [26] .

Véase también

• Sistemática de las eubacterias

Notas

1. ↑ Shatalkin A.I. Sobre el libro "Instalación del árbol de la vida" // Journal of General Biology. - 2006. - T. 67 , N º 3 . - S. 227-236 .
2. ↑ Trotsenko Yu. A., Doronina N. V., Li Ts. D., Reshetnikov A. S. Moderately haloalkaliphilic aerobic methylobacteria // Microbiology. - 2007. - T. 76 , N º 3 . - S. 293-305 .
3. ↑ Shatalkin A.I. El nivel más alto de división de la clasificación de organismos. 3. Organismos de película única (Monodermata) y película doble (Didermata) // Journal of General Biology. - 2004. - T. 65 , N º 3 . - S. 195-210 .
4. ↑ Zavarzin G. A. Proteobacteria: un principio ecológico en la sistemática de los procariotas  // Naturaleza . - Ciencias , 1990. - N º 5 . - S. 11 . (Ruso)
5. ↑ 1 2 3 Huber R. y Hannig M. (2006) Thermotogales. Prokaryotes 7 : 899-922.
6. ↑ 1 2 Reysenbach A.-L. (2001). Filum BII. Thermotogae phy. nov. En: Manual de Bacteriología Sistemática de Bergey, pp. 369-387. Editores DR Boone, RW Castenholz. Springer-Verlag: Berlín.
7. ↑ Filogenias y secuencias distintivas de la proteína Gupta RS : una reevaluación de las relaciones evolutivas entre arqueobacterias, eubacterias y eucariotas  //  Microbiol Mol Biol Rev: revista. - 1998. - vol. 62 . - P. 1435-1491 . —PMID 9841678 .
8. ↑ Gupta RS Origen de las bacterias didermicas (gramnegativas): la presión de selección de antibióticos en lugar de la endosimbiosis probablemente condujo a la evolución de células bacterianas con dos membranas  //  Antonie van Leeuwenhoek: revista. - 2011. - vol. 100 _ - pág. 171-182 . -doi : 10.1007/ s10482-011-9616-8 . —PMID 21717204 .
9. ↑ Nesbo CL, Kumaraswamy R., Dlutek M., Doolittle WF y Foght J. Buscando bacterias termotogales mesófilas: "mesotogas" en la naturaleza  //  Appl Environ Microbiol: revista. - 2010. - Vol. 76 . - Pág. 4896-4900 . -doi : 10.1128/ AEM.02846-09 . —PMID 20495053 .
10. ↑ 1 2 Clasificación de dominios y phyla - Clasificación jerárquica de procariotas (bacterias) : Versión 2.2  : [ ing. ]  // LPSN. - 2019. - 22 de junio.
11. ↑ NCBI: Thermotogaceae . Consultado el 3 de octubre de 2017. Archivado desde el original el 2 de mayo de 2022. (indefinido)
12. ↑ Klenk HP, Meier TD, Durovic P., et al. ARN polimerasa de Aquifex pyrophilus : implicaciones para la evolución del operón bacteriano rpoBC y bacterias extremadamente termófilas  (inglés)  // J Mol Evol: revista. - 1999. - vol. 48 . - pág. 528-541 . —PMID 10198119 .
13. ↑ Gupta RS La filogenia de Proteobacteria: relaciones con otros filos eubacterianos y eucariotas  //  FEMS Microbiol Rev: revista. - 2000. - vol. 24 . - Pág. 367-402 . — PMID 10978543 .
14. ↑ Ciccarelli FD, Doerks T., von Mering C., Creevey CJ, Snel B. y Bork P. Hacia la reconstrucción automática de un árbol de la vida altamente resuelto  //  Science: journal. - 2006. - vol. 311 . - P. 1283-1287 . -doi : 10.1126 / ciencia.1123061 . —PMID 16513982 .
15. ↑ Di Giulio M. El ancestro universal era un termófilo o un hipertermófilo: Pruebas y evidencia adicional  //  J Theor Biol: revista. - 2003. - vol. 221 . - Pág. 425-436 . —PMID 12642117 .
16. ↑ Griffiths E. y Gupta RS Las secuencias de la firma en diversas proteínas proporcionan evidencia de la divergencia tardía del orden Aquificales. (inglés)  // International Microbiol: revista. - 2004. - vol. 7 . - Pág. 41-52 . —PMID 15179606 .
17. ↑ Nelson K.E., Clayton R., Gill S. et al. Evidencia de transferencia lateral de genes entre Archaea y Bacteria a partir de la secuencia del genoma de Thermotoga maritima  (inglés)  // Nature: journal. - 1999. - vol. 399 , núm. 6734 . - P. 323-329 . -doi : 10.1038 / 20601 . —PMID 10360571 .
18. ↑ Nesbo CL, L'Haridon S., Stetter KO y Doolittle WF Los análisis filogenéticos de dos genes "Archaeal" en Thermotoga maritima revelan múltiples transferencias entre Archaea y Bacteria  //  Mol Biol Evol : journal. - 2001. - vol. 18 _ - Pág. 362-375 . —PMID 11230537 .
19. ↑ Ochman H., Lawrence JG y Groisman EA Transferencia lateral de genes y la naturaleza de la innovación bacteriana  //  Nature: journal. - 2000. - vol. 405 . - pág. 299-304 . —PMID 10830951 .
20. ↑ Zhaxybayeva O., Swithers KS, Lapierre P., et al. Sobre la naturaleza quimérica, el origen termofílico y la ubicación filogenética de los Thermotogales  (inglés)  // Proc Natl Acad Sci USA: revista. - 2009. - Vol. 106 . - Pág. 5865-5870 . -doi : 10.1073/ pnas.0901260106 . —PMID 19307556 .
21. ↑ 1 2 3 4 5 Gupta RS y Bhandari V. Filogenia y firmas moleculares para el filo Thermotogae y sus subgrupos  //  Antonie Van Leeuwenhoek: revista. - 2011. - vol. 100 _ - Pág. 1-34 . -doi : 10.1007 / s10482-011-9576-z . —PMID 21503713 .
22. ↑ Kunisawa T. Inferencia de la posición filogenética del filo Deferribacteres a partir de la comparación del orden de los genes  //  Antonie van Leeuwenhoek: revista. - 2011. - vol. 99 . - pág. 417-422 . -doi : 10.1007/ s10482-010-9492-7 . —PMID 20706870 .
23. ↑ Sayers et al. Termotogas . Base de datos de taxonomía del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) [1] . Consultado el 20 de marzo de 2013. Archivado desde el original el 20 de noviembre de 2017. (indefinido)
24. ↑ Proyecto de árboles vivos para todas las especies . Versión 111 de LTP basada en 16S rRNA (árbol completo) . Base de datos integral de ARN ribosómico Silva [2] . Consultado el 20 de marzo de 2013. Archivado desde el original el 23 de septiembre de 2015. (indefinido)
25. ↑ Eriksen NT, Riis ML, Holm NK e Iversen N. H(2) síntesis a partir de pentosas y biomasa en Thermotoga spp. (inglés)  // Biotechnol Lett. : diario. - 2010. - Vol. 33 , núm. 2 . - P. 293-300 . -doi : 10.1007 / s10529-010-0439-x . —PMID 20960218 .
26. ↑ Conners SB, Mongodin EF, Johnson MR, Montero CI, Nelson KE y Kelly RM Bioquímica microbiana, fisiología y biotecnología de las especies  hipertermófilas de Thermotoga //  FEMS Microbiol Rev: revista. - 2006. - vol. 30 . - Pág. 872-905 . — PMID 17064285 .