Pyrococcus furiosus

Pyrococcus furiosus A kép leírása Pyrococcus furiosus.png. Osztályozás
Uralkodik Archaea
Ág Euryarchaeota
Osztály Thermococcusok
Rendelés Thermococcus
Család Thermococcaceae
Kedves Pyrococcus

Faj

Pyrococcus furiosus
Fiala & Stetter , 1986

A Pyrococcus furiosus egy extrémophil archaea, amelyet hipertermofilnek tekintenek,amennyiben előnyösen magasabb hőmérsékleten fejlődik ki, mint amelyen a termofilek fejlődnek. Figyelemre méltó annak optimális növekedési hőmérséklet 100  ° C - hőmérsékleten, amely elpusztítja a legtöbb más élőlények - és, hogy az egyik a kevés organizmusok rendelkeznek enzimeket tartalmazó volfrám .

Fiziológia

Ezt az archeát izoláltuk a hidrotermális üledékektől, és a laboratóriumban tenyésztettük a vizsgálat céljából. Figyelemre méltó az optimális körülmények között mindössze 37 perces duplázási ideje . Ez akkor fordul elő formájában lényegében szabályos kagyló körülbelül 0,8  um , hogy 1,5  um átmérőjű, polytrich monopoláris ciliature . Minden sejtet glikoprotein burok vesz körül , amely megkülönbözteti ezt az archeát a baktériumoktól .

A P. furiosus 70  és  103  ° C közötti hőmérséklet-tartományban, optimális 100  ° C-os növekedési hőmérséklet mellett , 5 és 9 közötti pH-n , optimális 7-nél boldogul. Ez a szervezet jól fejlődik az élesztő kivonaton, a maltózon , cellobióz , β-glükánok , keményítő és peptid forrásokból ( tripton , pepton , kazein és húskivonat). Ez meglehetősen széles tartomány a többi archeához képest. Ezzel szemben a P. furiosus nem vagy nagyon lassan növekszik aminosavak , szerves savak , alkoholok és a legtöbb szénhidrát (köztük glükóz , fruktóz , laktóz és galaktóz ) közegében .

A metabolizmus e archaea termel széndioxid CO 2és hidrogén- H 2. A hidrogén jelenléte a P. furiosus környezetében jelentősen korlátozza növekedését, kivéve kén jelenlétében  ; Archaea majd termel hidrogén-szulfid- H 2 Sde úgy tűnik, hogy nem termel ily módon anyagcsere-energiát: sok más hipertermofillel ellentétben a P. furiosus nem használ ként az energiájához, és függetlenül boldogul a kén jelenlététől a táptalajában.

P. furiosus is figyelemre méltó annak meglepően egyszerű sejtlégzést rendszer  : a metabolikus energia a sejt által termelt, hogy közvetlenül csökkenti protonok (formájában hidróniumionok ) a hidrogén- H 2gáznemű átvitelével elektronok a légzési lánc , amely létrehoz egy elektrokémiai gradiense a protonok az egész sejtmembránon számára foszforiláló az ADP , hogy ATP kapcsolható kemiozmotikus . Ez az egyszerű mechanizmus nagyon régi prekurzor lehet a jelenlegi felsőbb organizmusokban ismert légzőrendszerekben.

A teljes genom szekvenálása e archaea végezte 2001-ben egy csapat , a University of Maryland Biotechnológiai Intézet (UMBI) a Baltimore , Egyesült Államok  ; A jellemzett genom tartalmaz 1,908  kilobázis kódoló néhány 2,065  fehérjéket .

Alkalmazások

A DNS-polimeráz a P. furiosus ( Pfu DNS-polimeráz ) használják lánc amplifikálására a DNS által PCR .

P. furiosus is vizsgálták a géntechnológia a fejlesztése érdekében növények alkalmasak termesztésre üvegházakban a Mars bolygó , különösen a bevezetése gének P. furiosus az Arabidopsis thaliana , az úgynevezett „női rák”.

Megjegyzések és hivatkozások

  1. (in) Rajat Sapra, Karine Bagramyan és Michael WW Adams , "  Egy Energiatakarékos rendszer: Proton csökkentés kapcsolt proton transzlokáció  " , Proceedings of the National Academy of Sciences, az Egyesült Államok , vol.  100, n o  13, 2003. június 5, P.  7545-7550 ( online olvasás ) DOI : 10.1073 / pnas.1331436100
  2. (a) Frank T. Robb, Dennis L. Maeder, James R. Brown, Jocelyne DiRuggiero, Mark D. Stump, Raymond K. Yeh Robert B. Weiss és Dianne Dunn , "  genomiális szekvenciája hipertermofil, Pyrococcus furiosus : Implications for fiziológia és enzimológia  ” , Methods in Enzymology , vol.  330, 2001, P.  134-157 ( online olvasás ) DOI : 10.1016 / S0076-6879 (01) 30372-5 PMID 11210495