Haloferax volcanii: diferència entre les revisions
Pàgina nova, amb el contingut: «L''''''Haloferax volcanii''''' és una espècie d'arqueobacteri extremòfil del gènere ''Ha...». |
Cap resum de modificació |
||
| Línia 1: | Línia 1: | ||
L''''''Haloferax volcanii''''' és una [[espècie]] d'[[Arqueobacteris|arqueobacteri]] [[Extremofília|extremòfil]] del [[Gènere (biologia)|gènere]] ''[[Haloferax]]. Es troba en |
L''''''Haloferax volcanii''''' és una [[espècie]] d'[[Arqueobacteris|arqueobacteri]] [[Extremofília|extremòfil]] del [[Gènere (biologia)|gènere]] ''[[Haloferax]].'' Es troba en ambients aquàtics d'elevada salinitat com ara la [[Mar Morta]]. |
||
== Descobriment == |
== Descobriment == |
||
El microbiòleg Benjamin Elazari Volcani va descobrir per primera vegada l'<nowiki/>''Haloferax volcanii'', un arqueobacteri [[Extremofília|extremòfil]]. L' |
El microbiòleg Benjamin Elazari Volcani va descobrir per primera vegada l'<nowiki/>''Haloferax volcanii'', un arqueobacteri [[Extremofília|extremòfil]]. L'''H. volcanii'' és un arqueobacteri [[mesòfil]] i [[Halofília|halòfil]] que es pot aïllar en ambients hipersalins com ara la [[Mar Morta]], el Gran Llac salat i ambients oceànics amb altes concentracions de clorur de sodi. L'''Haloferax volcanii'' és notable perquè es pot conrear sense gaire dificultat, fet estrany per a un [[Extremofília|extremòfil]]. L'''H. volcanii'' és [[Quimiotròfia|quimioorganotròfic]] i [[Metabolisme|metabolitza]] [[Glúcid|sucres]] com a font de [[carboni]].<ref name=":0">{{Ref-llibre|títol=The Prokaryotes: A Handbook on the Biology of Bacteria|url=https://www.springer.com/gp/book/9780387307404|edició=3|llengua=en|data=2006|editorial=Springer-Verlag|lloc=New York|isbn=9780387307404}}</ref> És principalment [[Aeròbics|aeròbic]], però és capaç de respirar [[Anaeròbic|anaeròbicament]] en condicions [[Anòxia|anòxiques]]. Recentment, un estudi d'aquesta espècie va ser estudiat per investigadors de la [[Universitat de Califòrnia a Berkeley|Universitat de Califòrnia]] a Berkeley, com a part d'un projecte sobre la supervivència dels [[halobacteris]] a [[Mart (planeta)|Mart]].<ref>{{Ref-publicació|cognom=Zaigler|nom=Alexander|cognom2=Schuster|nom2=Stephan C.|cognom3=Soppa|nom3=Jörg|article=Construction and usage of a onefold-coverage shotgun DNA microarray to characterize the metabolism of the archaeon Haloferax volcanii|publicació=Molecular Microbiology|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12753198|volum=48|exemplar=4|data=2003-5|pàgines=1089–1105|issn=0950-382X|pmid=12753198}}</ref> |
||
== Estructura del genoma == |
== Estructura del genoma == |
||
El genoma d'<nowiki/>''H volcanii'' consisteix en un gran cromosoma multicòpia (4 Mb) i diversos [[Megaplasmid|megaplasmids]]. El genoma complet, DS2, d'<nowiki/>''H volcanii'' consta d'aproximadament 4130 gens. El genoma va ser seqüenciat |
El [[genoma]] d'<nowiki/>''H volcanii'' consisteix en un gran cromosoma multicòpia (4 Mb) i diversos [[Megaplasmid|megaplasmids]].<ref name=":1">{{Ref-web|url=http://archaea.ucsc.edu/cgi-bin/hgGateway?db=haloVolc1|títol=UCSC Genome Browser Gateway|consulta=2019-02-09}}</ref> El genoma complet, DS2, d'<nowiki/>''H volcanii'' consta d'aproximadament 4130 gens. El genoma va ser seqüenciat completament l'any 2010.<ref>{{Ref-publicació|cognom=Eisen|nom=Jonathan A.|cognom2=Allers|nom2=Thorsten|cognom3=Pfeiffer|nom3=Friedhelm|cognom4=Daniels|nom4=Charles|cognom5=Pohlschroder|nom5=Mecky|article=The Complete Genome Sequence of Haloferax volcanii DS2, a Model Archaeon|publicació=PLOS ONE|llengua=en|url=https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0009605|volum=5|exemplar=3|data=2010-03-19|pàgines=e9605|doi=10.1371/journal.pone.0009605|issn=1932-6203|pmc=PMC2841640|pmid=20333302}}</ref> La biologia molecular de l'<nowiki/>''H volcanii'' va ser àmpliament estudiada durant la dècada de 2010 per descobrir més sobre la replicació de l'[[ADN]], la reparació de l'ADN i la síntesi de l'[[ARN]]. Les proteïnes utilitzades en aquests processos són extremadament similars a les proteïnes eucariòtiques, de manera que s'estudien principalment com un sistema model per a aquests organismes. L'''H. volcanii'' experimenta una transferència prolífica de gens horitzontals a través d'un mecanisme d'"aparellament": la fusió cel·lular. |
||
== Ecologia == |
== Ecologia == |
||
L'<nowiki/>''H. volcanii'' es troba normalment en ambients aquàtics d'alta salinitat, com la [[Mar Morta]]. La seva funció precisa en l'ecosistema és incerta, però els [[Glúcid|carbohidrats]] continguts dins d'aquests organismes potencialment tenen molts propòsits pràctics. A causa de la seva capacitat per mantenir l'[[homeòstasi]] tot i la sal que els envolta, l'''H. volcanii'' podria jugar un paper rellevant en els avenços en [[biotecnologia]]. Com és probable que ''H. volcanii'' i altres espècies comparables estiguin classificades entre els primers organismes vius, també brinden informació relacionada amb la [[genètica]] i l'[[evolució]]. |
L'<nowiki/>''H. volcanii'' es troba normalment en ambients aquàtics d'alta salinitat, com la [[Mar Morta]]. La seva funció precisa en l'ecosistema és incerta, però els [[Glúcid|carbohidrats]] continguts dins d'aquests organismes potencialment tenen molts propòsits pràctics. A causa de la seva capacitat per mantenir l'[[homeòstasi]] tot i la sal que els envolta, l'''H. volcanii'' podria jugar un paper rellevant en els avenços en [[biotecnologia]]. Com és probable que ''H. volcanii'' i altres espècies comparables estiguin classificades entre els primers organismes vius, també brinden informació relacionada amb la [[genètica]] i l'[[evolució]].<ref>{{Ref-web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?mode=Info&id=2251|títol=Taxonomy Browser|consulta=2019-02-09}}</ref> |
||
=== Astrobiologia === |
=== Astrobiologia === |
||
Les condicions en què sobreviu l'''Haloferax volcanii'', alta [[salinitat]] i alta [[radiació]], són molt similars a les condicions trobades en la superfície de [[Mart (planeta)|Mart]]. En conseqüència, l'organisme s'ha utilitzat per a provar la supervivència dels [[Extremofília|extremòfils]] nadius de la Terra a Mart. Els avenços en aquest camp podrien conduir a una major comprensió de la hipotètica [[Vida extraterrestre|vida extraterrestre]]. |
Les condicions en què sobreviu l'''Haloferax volcanii'', alta [[salinitat]] i alta [[radiació]], són molt similars a les condicions trobades en la superfície de [[Mart (planeta)|Mart]]. En conseqüència, l'organisme s'ha utilitzat per a provar la supervivència dels [[Extremofília|extremòfils]] nadius de la Terra a Mart. Els avenços en aquest camp podrien conduir a una major comprensió de la hipotètica [[Vida extraterrestre|vida extraterrestre]].<ref>{{Ref-publicació|cognom=DasSarma|nom=Shiladitya|article=Extreme Halophiles Are Models for Astrobiology|publicació=Microbe Magazine|llengua=en|url=http://www.asmscience.org/content/journal/microbe/10.1128/microbe.1.120.1|volum=1|exemplar=3|data=2006-01-01|pàgines=120–126|doi=10.1128/microbe.1.120.1|issn=1558-7452}}</ref> |
||
== Estructura cel·lular i metabolisme == |
== Estructura cel·lular i metabolisme == |
||
La [[reproducció]] de l' |
La [[reproducció]] de l'''H. volcanii'' es produeix [[Reproducció asexual|asexualment]] per fissió binària. Aquesta pràctica és similar a la d'altres [[arqueobacteris]] i, de fet, la dels [[Eubacteris|bacteris]]. Les cèl·lules d'''H volcanii'' no tenen [[Paret cel·lular|paret cel·lular]] i, com molts arqueobacteris, utilitzen la seva [[Capa S|capa S]] exterior per a l'estructura. Un arqueobacteri individual d'''H volcanii'' pot variar d'1 a 3 micròmetres de diàmetre. En general, són recognoscibles per la seva forma "crocant", però són una mica pleiomòrfics, de manera que es poden veure en altres formes, inclòs el [[Coc (bacteri)|coccoide]]. |
||
Les [[Membrana cel·lular|membranes]] d'aquest organisme estan fetes dels [[Lípid|lípids]] de membrana lligats als [[Èter|èters]] típics que es troben únicament en els arqueobacteris i també contenen un alt nivell de [[Carotenoide|carotenoides]], inclòs el [[licopè]], el qual els dóna el seu color vermell distintiu. |
Les [[Membrana cel·lular|membranes]] d'aquest organisme estan fetes dels [[Lípid|lípids]] de membrana lligats als [[Èter|èters]] típics que es troben únicament en els arqueobacteris i també contenen un alt nivell de [[Carotenoide|carotenoides]], inclòs el [[licopè]], el qual els dóna el seu color vermell distintiu.<ref name=":1" /> |
||
| ⚫ | L'<nowiki/>''H. volcanii'' fa servir una sal en el mètode per mantenir la salinitat, en lloc del mètode típic dels soluts compatibles que s'observa en els bacteris. Aquest mètode implica el manteniment d'un alt grau d'[[ions]] de potassi a la cèl·lula per equilibrar els ions de [[sodi]] a l'exterior. Per aquesta raó, l'<nowiki/>''H. volcanii'' té un complex sistema de regulació de ions i és [[Quimiotròfia|quimioutotròfic]]. L'<nowiki/>''H. volcanii'' creix de manera òptima a 42°C i a 1,5 - 2,5 M [[Clorur de sodi|NaCl]]. A 37 ° C, encara presenta creixement, però també requereix el concentrat de NaCl i el medi complex. A causa de la sal en el mètode, les proteïnes [[Citoplasma|citoplàsmiques]] estan estructurades per plegar-se en presència d'altes concentracions iòniques. Com a tals, típicament tenen un gran nombre de residus carregats a la secció exterior de la proteïna i residus molt [[Hidrofòbia|hidròfobs]] que formen un nucli.<ref name=":0" /> Aquesta estructura augmenta considerablement la seva estabilitat en ambients salins i fins i tot en ambients d'alta temperatura, però presenta certa pèrdua de procesivitat en comparació amb els homòlegs bacterians. L'<nowiki/>''H. volcanii'' respira com a única font d'[[Trifosfat d'adenosina|ATP]], a diferència d'altres [[Halobacteris|halobateris]], com l'''[[Halobacterium salinarum]]'', són incapaços de la [[fotofosforilació]] ja que no tenen la [[Bacteriorodopsina|bacteriorrodopsina]] necessària. |
||
| ⚫ | L'<nowiki/>''H. volcanii'' fa servir una sal en el mètode per mantenir la salinitat, en lloc del mètode típic dels soluts compatibles que s'observa en els bacteris. Aquest mètode implica el manteniment d'un alt grau d'[[ions]] de potassi a la cèl·lula per equilibrar els ions de [[sodi]] a l'exterior. Per aquesta raó, l'<nowiki/>''H. volcanii'' té un complex sistema de regulació de ions i és [[Quimiotròfia|quimioutotròfic]]. L'<nowiki/>''H. volcanii'' creix de manera òptima a 42°C i a 1,5 - 2,5 M [[Clorur de sodi|NaCl]]. A 37 ° C, encara presenta creixement, però també requereix el concentrat de NaCl i el medi complex. A causa de la sal en el mètode, les proteïnes [[Citoplasma|citoplàsmiques]] estan estructurades per plegar-se en presència d'altes concentracions iòniques. Com a tals, típicament tenen un gran nombre de residus carregats a la secció exterior de la proteïna i residus molt [[Hidrofòbia|hidròfobs]] que formen un nucli. Aquesta estructura augmenta considerablement la seva estabilitat en ambients salins i fins i tot en ambients d'alta temperatura, però presenta certa pèrdua de procesivitat en comparació amb els homòlegs bacterians. L'<nowiki/>''H. volcanii'' respira com a única font d'[[Trifosfat d'adenosina|ATP]], a diferència d'altres [[Halobacteris|halobateris]], com l'''[[Halobacterium salinarum]]'', són incapaços de la [[fotofosforilació]] ja que no tenen la [[Bacteriorodopsina|bacteriorrodopsina]] necessària. |
||
== Referències == |
== Referències == |
||
Revisió del 23:55, 9 feb 2019
L'Haloferax volcanii és una espècie d'arqueobacteri extremòfil del gènere Haloferax. Es troba en ambients aquàtics d'elevada salinitat com ara la Mar Morta.
Descobriment
El microbiòleg Benjamin Elazari Volcani va descobrir per primera vegada l'Haloferax volcanii, un arqueobacteri extremòfil. L'H. volcanii és un arqueobacteri mesòfil i halòfil que es pot aïllar en ambients hipersalins com ara la Mar Morta, el Gran Llac salat i ambients oceànics amb altes concentracions de clorur de sodi. LHaloferax volcanii és notable perquè es pot conrear sense gaire dificultat, fet estrany per a un extremòfil. LH. volcanii és quimioorganotròfic i metabolitza sucres com a font de carboni.[1] És principalment aeròbic, però és capaç de respirar anaeròbicament en condicions anòxiques. Recentment, un estudi d'aquesta espècie va ser estudiat per investigadors de la Universitat de Califòrnia a Berkeley, com a part d'un projecte sobre la supervivència dels halobacteris a Mart.[2]
Estructura del genoma
El genoma d'H volcanii consisteix en un gran cromosoma multicòpia (4 Mb) i diversos megaplasmids.[3] El genoma complet, DS2, d'H volcanii consta d'aproximadament 4130 gens. El genoma va ser seqüenciat completament l'any 2010.[4] La biologia molecular de l'H volcanii va ser àmpliament estudiada durant la dècada de 2010 per descobrir més sobre la replicació de l'ADN, la reparació de l'ADN i la síntesi de l'ARN. Les proteïnes utilitzades en aquests processos són extremadament similars a les proteïnes eucariòtiques, de manera que s'estudien principalment com un sistema model per a aquests organismes. L'H. volcanii experimenta una transferència prolífica de gens horitzontals a través d'un mecanisme d'"aparellament": la fusió cel·lular.
Ecologia
L'H. volcanii es troba normalment en ambients aquàtics d'alta salinitat, com la Mar Morta. La seva funció precisa en l'ecosistema és incerta, però els carbohidrats continguts dins d'aquests organismes potencialment tenen molts propòsits pràctics. A causa de la seva capacitat per mantenir l'homeòstasi tot i la sal que els envolta, l'H. volcanii podria jugar un paper rellevant en els avenços en biotecnologia. Com és probable que H. volcanii i altres espècies comparables estiguin classificades entre els primers organismes vius, també brinden informació relacionada amb la genètica i l'evolució.[5]
Astrobiologia
Les condicions en què sobreviu l'Haloferax volcanii, alta salinitat i alta radiació, són molt similars a les condicions trobades en la superfície de Mart. En conseqüència, l'organisme s'ha utilitzat per a provar la supervivència dels extremòfils nadius de la Terra a Mart. Els avenços en aquest camp podrien conduir a una major comprensió de la hipotètica vida extraterrestre.[6]
Estructura cel·lular i metabolisme
La reproducció de l'H. volcanii es produeix asexualment per fissió binària. Aquesta pràctica és similar a la d'altres arqueobacteris i, de fet, la dels bacteris. Les cèl·lules dH volcanii no tenen paret cel·lular i, com molts arqueobacteris, utilitzen la seva capa S exterior per a l'estructura. Un arqueobacteri individual dH volcanii pot variar d'1 a 3 micròmetres de diàmetre. En general, són recognoscibles per la seva forma "crocant", però són una mica pleiomòrfics, de manera que es poden veure en altres formes, inclòs el coccoide. Les membranes d'aquest organisme estan fetes dels lípids de membrana lligats als èters típics que es troben únicament en els arqueobacteris i també contenen un alt nivell de carotenoides, inclòs el licopè, el qual els dóna el seu color vermell distintiu.[3]
L'H. volcanii fa servir una sal en el mètode per mantenir la salinitat, en lloc del mètode típic dels soluts compatibles que s'observa en els bacteris. Aquest mètode implica el manteniment d'un alt grau d'ions de potassi a la cèl·lula per equilibrar els ions de sodi a l'exterior. Per aquesta raó, l'H. volcanii té un complex sistema de regulació de ions i és quimioutotròfic. L'H. volcanii creix de manera òptima a 42°C i a 1,5 - 2,5 M NaCl. A 37 ° C, encara presenta creixement, però també requereix el concentrat de NaCl i el medi complex. A causa de la sal en el mètode, les proteïnes citoplàsmiques estan estructurades per plegar-se en presència d'altes concentracions iòniques. Com a tals, típicament tenen un gran nombre de residus carregats a la secció exterior de la proteïna i residus molt hidròfobs que formen un nucli.[1] Aquesta estructura augmenta considerablement la seva estabilitat en ambients salins i fins i tot en ambients d'alta temperatura, però presenta certa pèrdua de procesivitat en comparació amb els homòlegs bacterians. L'H. volcanii respira com a única font d'ATP, a diferència d'altres halobateris, com l'Halobacterium salinarum, són incapaços de la fotofosforilació ja que no tenen la bacteriorrodopsina necessària.
Referències
- ↑ 1,0 1,1 The Prokaryotes: A Handbook on the Biology of Bacteria (en anglès). 3. New York: Springer-Verlag, 2006. ISBN 9780387307404.
- ↑ Zaigler, Alexander; Schuster, Stephan C.; Soppa, Jörg «Construction and usage of a onefold-coverage shotgun DNA microarray to characterize the metabolism of the archaeon Haloferax volcanii». Molecular Microbiology, 48, 4, 2003-5, pàg. 1089–1105. ISSN: 0950-382X. PMID: 12753198.
- ↑ 3,0 3,1 «UCSC Genome Browser Gateway». [Consulta: 9 febrer 2019].
- ↑ Eisen, Jonathan A.; Allers, Thorsten; Pfeiffer, Friedhelm; Daniels, Charles; Pohlschroder, Mecky «The Complete Genome Sequence of Haloferax volcanii DS2, a Model Archaeon» (en anglès). PLOS ONE, 5, 3, 19-03-2010, pàg. e9605. DOI: 10.1371/journal.pone.0009605. ISSN: 1932-6203. PMC: PMC2841640. PMID: 20333302.
- ↑ «Taxonomy Browser». [Consulta: 9 febrer 2019].
- ↑ DasSarma, Shiladitya «Extreme Halophiles Are Models for Astrobiology» (en anglès). Microbe Magazine, 1, 3, 01-01-2006, pàg. 120–126. DOI: 10.1128/microbe.1.120.1. ISSN: 1558-7452.