アキフェクス・ピロフィラス

アキフェクス・ピロフィラス
科学的分類
ドメイン：	細菌
門:	アキフィコタ
注文：	水生植物
家族：	水生植物
属:	アキフェックス
種：	A.ピロフィラス
二名法名
	アキフェクス・ピロフィラス; フーバーとステッター、1992

Aquifex pyrophilusはグラム陰性で、胞子を形成せず、桿菌である。これは、海底火山や温泉の近くに生息する好熱性細菌のグループであるAquificota 門の数少ない種のうちの 1 つである。^[1]^[2]

語源

Aquifex pyrophilusには、その呼吸と生息地にちなんだ名前が付けられている。「Aquifex」という名前はラテン語で「水を作るもの」を意味する。この名前が付けられたのは、 A. pyrophilus が呼吸に酸素を、副産物として水を使うのが一般的だからである。^[3]「Pyrophilus」という名前は、「Pyro」と「Philus」に分解できる。「Pyro」はラテン語で火、熱、高温を意味し、「Philus」はラテン語で「愛する」を意味する。したがって、「pyrophilus」という用語は「熱を好む」と解釈でき、これはA. pyrophilusが通常見られる生息地を指している。^[^要出典^]

生息地

コルベインゼー海嶺は、グリーンランド、アイスランド、ヤンマイエン小大陸の間に位置しています。ここは、*アクイフェックス・ピロフィラスが*発見された場所です。火山活動が活発な海底の海嶺です。

Aquifex 属には、知られている細菌の中で最も好熱性の高い細菌が含まれています。A . pyrophilusは水生微生物で、通常、海底火山、海洋熱水噴出孔、温泉の近くで見つかります。これらの場所では、温度が極めて高く、圧力が非常に高くなることがあります。^[4] A. pyrophilus は紫外線と電離放射線に耐性があります。^[4] Aquifex属は酸素に非常に弱いため、低酸素環境でしか見つかりません。それにもかかわらず、Aquifex は数少ない 好気性細菌の超好熱菌として知られています。^{[5]これらの熱水噴出孔や海底火山の近くでは、}_H2Sなどの火山ガスの非常に高い温度と還元力のために、酸素が限られています。A . pyrophilus は、水素とチオ硫酸塩が豊富に存在するため、これらの環境では好気性ゾーンと無酸素ゾーンが出会う場所で繁殖します。^[6]

Aquifex pyrophilusは、 1992年にロバート・フーバーとカール・ステッターによってアイスランド北部のコルベインジー山脈で発見されました。 ^[6]フーバーとステッターによる最初の細菌分析では、A. pyrophilusの最適pHは6.8であるが、5.4から7.5の範囲であり、67℃から95℃の温度で成長し、85℃で最適であり、NaCl濃度が3%（1%から5%の範囲）で最適に成長することを発見しました。^[6]

A. pyrophilusは体長 2～6 マイクロメートル、直径は約 0.5 マイクロメートルです。8 本の多毛性鞭毛を持ち、運動性があります。^[6] A. pyrophilus は単独でも、対になっても、最大 100 個の細胞からなる大きな細胞塊を形成することもあります。 ^[6]^[7]

代謝

A. pyrophilus は完全に化学合成無機栄養菌である。^[6]呼吸に酸素を利用できるが、硝酸塩還元によって嫌気的にも生育できる。 ^[6]好気条件下では、 A. pyrophilus は分子状水素を酸化してH ₂ OとATP を生成する。好気条件下で A. pyrophilus が使用するその他の電子供与体は S° と S ₂ O ₃^2-である。^[6] 副産物には、 S° と S ₂ O ₃^2-からの硫酸や、S° と H _2からの硫化水素などがある。^[6]

系統と系統発生

A. pyrophilus は比較的小さなゲノムを持っています。既知の好熱菌ゲノムの中で、A. pyrophilusは最も小さいです。^{[8]ゲノムが小さいこと、極度の高温でも生存できること、}紫外線や電離放射線に耐性があること、そして小サブユニット 16S rRNA遺伝子の系統解析により、A. pyrophilus は細菌ドメインで最も古い種の一つであると考えられています。^[9]^[10]

Aquificalesの系統学的位置の調査では、Aquificales目とA. pyrophilusに共通する連結タンパク質が利用されてきた。^[11]結果は、全ゲノム情報を観察すると、 AquificalesがThermotogalesに最も近縁であることを示している。 ^{[11]さらに、Aquificalesは}系統樹でε-プロテオバクテリアといくらか近縁であることが判明した。^[11]系統樹上のAquificalesの位置付けにおけるこのわずかな曖昧さは、この分野でさらに研究の余地を残している。それにもかかわらず、A. pyrophilusを含むAquificalesが古細菌から分岐した最も初期の細菌の一部であるという圧倒的な証拠がある。^{[10]このことから、これらの細菌は}地球がまだ暑く、大気が薄かった時代に進化したという仮説が立てられている。^[4]

参考文献

^ “aquifex”. 2005年3月12日. 2005年3月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年9月13日閲覧。
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外部リンク

BacDive の Aquifex pyrophilus の標準株 - 細菌多様性メタデータ

[1] “aquifex”. 2005年3月12日. 2005年3月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年9月13日閲覧。

[2] Beblo, Kristina; Douki, Thierry; Schmalz, Gottfried; Rachel, Reinhard; Wirth, Reinhard; Huber, Harald; Reitz, Günther; Rettberg, Petra (2011-11-01). 「UV-C、電離放射線、乾燥にさらされた後の好熱性および超好熱性微生物の生存」。Archives of Microbiology . 193 (11): 797–809. doi :10.1007/s00203-011-0718-5. ISSN 1432-072X. PMID 21638055. S2CID 2281391.

[3] 「Aquifex pyrophilus - microbewiki」. microbewiki.kenyon.edu . 2022年9月12日閲覧。

[:1-4] 「4.5: Deeply Branching Bacteria」Biology LibreTexts 2016-07-10 . 2022-10-11閲覧。

[5] PRATT, C (1997). 「£24.95Michael T. Madigan、John M. Martinko、Jack Parker、「微生物のバグの取得（第8版）」、Prentice Hall (1997) ISBN 0 13 571 2254、p. 986」。Trends in Cell Biology . 7 (9): 375–376. doi :10.1016/s0962-8924(97)83479-4. ISSN 0962-8924.

[:0-6] ロバート・フーバー; トーマス・ウィルハーム; ダグマー・フーバー; アントニオ・トリンコーネ; ジークフリート・ブルクグラフ; ヘルムート・ケーニッヒ; レイチェル・ラインハルト; イングリッド・ロッキンガー; ハンス・フリッケ; カール・O・ステッター (1992). 「Aquifex pyrophilus gen. nov. sp. nov.、海洋性超好熱性水素酸化細菌の新規グループ」.系統的および応用微生物学. 15 (3): 340–351. doi :10.1016/S0723-2020(11)80206-7.

[7] ドワークン、マーティン（1999）。原核生物：微生物コミュニティのための進化する電子リソース。シュプリンガー・フェアラーク。ISBN 0-387-14254-1. OCLC 421690865.

[8] Shao, Z; Mages, W; Schmitt, R (1994). 「超好熱細菌 Aquifex pyrophilus 染色体の物理マップ」. Journal of Bacteriology . 176 (21): 6776–6780. doi :10.1128/jb.176.21.6776-6780.1994. ISSN 0021-9193. PMC 197038. PMID 7961434 .

[9] Deckert, Gerard; Warren, Patrick V.; Gaasterland, Terry; Young, William G.; Lenox, Anna L.; Graham, David E.; Overbeek, Ross; Snead, Marjory A.; Keller, Martin; Aujay, Monette; Huber, Robert; Feldman, Robert A.; Short, Jay M.; Olsen, Gary J.; Swanson, Ronald V. (1998). 「超好熱菌 Aquifex aeolicus の完全ゲノム」. Nature . 392 (6674): 353–358. doi : 10.1038/32831 . ISSN 1476-4687. PMID 9537320. S2CID 4413967.

[:2-10] Burggraf, S.; Olsen, GJ; Stetter, KO; Woese, CR (1992-08-01). 「Aquifex pyrophilus の系統学的分析」.系統的および応用微生物学. 15 (3): 352–356. doi :10.1016/S0723-2020(11)80207-9. ISSN 0723-2020.

[:3-11] 大島健郎; 千葉洋子; 五十嵐康夫; 新井宏之; 石井正治 (2012-07-12). 「6 種の Aquificales 種の全ゲノム配列に基づく Aquificales の系統学的位置」International Journal of Evolutionary Biology . 2012 : 859264. doi : 10.1155/2012/859264 . ISSN 2090-8032. PMC 3403428 . PMID 22844640.