バチルス・サフェンシス

バチルス・サフェンシス
科学的分類
ドメイン：	細菌
門:	バシロタ
クラス：	バチルス
注文：	ナデシコ目
家族：	バチルス科
属:	バチルス
種：	B.サフェンシス
二名法名
バチルス・サフェンシス 里見ら 2006 [1]

バチルス・サフェンシスはグラム陽性菌で胞子を形成する桿菌であり、もともとフロリダ州とカリフォルニア州の宇宙船から分離されました。 ^{[2]バチルス}・サフェンシスは2004年に宇宙船オポチュニティとスピリットで火星に運ばれた可能性があります。 ^[2]この細菌にはいくつかの株が知られており、すべて細菌のバシロタ門に属しています。 ^[2]この細菌は、大きく普及しているバチルス属にも属しています。バチルス・サフェンシスは好気性化学従属栄養生物であり、塩分^[3]と紫外線に対して高い耐性があります。バチルス・サフェンシスは強力な植物ホルモン産生菌であるため植物の成長に影響を与え、また植物成長促進根圏細菌として働き、根に定着した後の植物の成長を促進します。 ^[3] B. safensis JPL-MERTA-8-2株は（これまでのところ）地球表面よりも微小重力環境で著しく速く増殖することが示されている唯一の細菌株である。 ^[4]

フロリダ州のケネディ宇宙センターとカリフォルニア州のジェット推進研究所の宇宙船表面と組立施設表面から、初めて13種の新種の細菌バチルス・サフェンシスが分離された。この細菌の名前はJPL宇宙船組立施設（SAF）に由来する。^[2]研究者らはジェット推進研究所で宇宙船が組み立てられるクリーンルームで、慣習的なスワブ技術を使用して細菌を検出し、収集した。 ^{[2]この細菌はクリーンルームの汚染により宇宙ミッション中に誤って火星に持ち込まれた。宇宙旅行中のクリーンルームの汚染は、微生物実験を脅かし、他の惑星の微生物生命体の誤検出を引き起こす可能性があるため、}惑星保護の懸念事項である。^[5]

インド、グジャラート州サウラシュトラ大学のVVコタリーと彼の同僚は、初めて別の菌株、B. safensis VKを分離しました。菌株VKは、インド、グジャラート州の砂漠地帯に生息するクミン植物、Cuminum cyminumから採取されました。具体的には、細菌はクミン植物の根圏から採取されました。 ^[3]

ラム・S・シンとその同僚は、インドのパンジャブ大学植物園のアスパラガスの根茎の土壌サンプルから、その菌株の1つであるAS-08を発見した。B . safensis AS-08は、フルクトオリゴ糖や高果糖コーンシロップの生産に使用されるイヌラーゼ活性を持つことが判明した。フルクトオリゴ糖は人工甘味料として使用され、多くの市販食品に使用されている。コーンシロップも多くの加工食品に使用されている。^[6]

インドのクルクシェトラ大学のダベンダー・クマール氏とその同僚は、土壌サンプルからDVL-43株を分離した。この株は、脂肪消化に重要な酵素であるリパーゼを持っていることがわかった。リパーゼは、植物、動物、微生物に自然界に豊富に存在する化学物質の一種で、食品、紙製品、洗剤、バイオディーゼル燃料の生産に広く使用されている。 ^[7]

インドのバラティアル大学政府芸術大学のP.ラビクマールは、爆発物を含んだ土壌サンプルからPR-2株を分離した。この株は、サンガージデオキシシークエンシング法によって16S rDNA配列によって同定され、米国メリーランド州のGenBankに寄託された。この株は、885塩基対の線状DNAを持ち、塩基数は175 a 295 c 199 g 216 tで、アクセッション番号KP261381である。^[8]

Bacillus safensisはグラム陽性の胞子形成桿菌である。B . safensisは好気性化学従属栄養菌でもある。細胞の大きさは直径 0.5～0.7 μm、長さ 1.0～1.2 μm である。^[2]この種は運動性があり、極性 鞭毛を使って移動する。多くの B. safensis 株は10～50 °C (50～122 °F) の温度で最適に生育するため中温菌であると考えられているが、 ^[2]特定の株は塩分、紫外線曝露、低湿度、および一般に極端とされる温度に耐える極限好性傾向を示す。^[9] B. safensis FO-036b の最適温度範囲は 30～37 °C (86～99 °F) で、4 または 55 °C (39 または 131 °F) では生育できない。^[2] B. safensis FO-036bは0～10%の塩分とpH5.6を好みます。この株は過酸化水素と紫外線に耐性のある胞子を生成することも判明しました。 ^[10]

B. safensisの VK 株は耐塩性微生物であり、一般的な微生物種の 0～10% の塩分範囲を超えて生育することができます。^[3]この株は、pH 4～8 の14% NaClで生育することができます。 ^[3] VK 株には、1-アミノシクロプロパン-1-カルボキシレートデアミナーゼ酵素をコードする遺伝子も含まれています。^[3]この酵素は、植物ホルモンの前駆体であるエチレン1-アミノシクロプロパン-1-カルボキシレートを切断することで、 2-オキソブタン酸とアンモニア( NH ₃ )を生成することができます。^[3]これにより、植物は塩分、重金属、多環芳香族炭化水素に耐性を持つようになります。^[3]これらの特徴により、B. safensis VK は強力な植物ホルモン生産者です。

バチルス・サフェンシスFO-036b株のゲノムはGC含量が41.0～41.4モル％である。^[2]

B. safensis VKゲノムDNAは、24時間培養した栄養ブロスから採取しました。この株の分離は、市販のDNA分離キットGenEluteを使用して実施し、全ゲノムショットガンシーケンシングを実施しました。VK株には、200塩基対を超えるサイズの重複DNA断片であるコンティグが39個観察されました。 ^{[3]この株は、3.68 Mbpの環状}染色体でGC含量46.1%を示します。3,928個のタンパク質コード配列が特定され、1,822個のタンパク質コード配列が457個のRASTサブシステムの1つに割り当てられました。^{[3] RAST（Rapid Annotation using Subsystem Technology）は、細菌および古細菌の}ゲノム注釈を生成するサーバーです。^[11]ゲノムには73個のtRNA遺伝子も含まれています。^[3] B. safensis VKゲノム配列は、 GenBankのアクセッション番号AUPF00000000で見つかります。 ^[3]別の株DVL-43も、GenBankのアクセッション番号KC156603で見つかります。^[7] PR-2株は、アクセッション番号KP261381で見つかります。^[8] B. safensis、B. pumilus 、およびその他のバシロタ属の種のゲノムの詳細な全ゲノム系統解析により、これらは3つの異なるクラスターに分かれていることが示されました。大きなサブクラスターの1つには、文献でB. safensisに属すると分類/識別されている株だけでなく 、いくつかのB. pumilus株も含まれており、系統プロファイリングによって株の指定を再検討できることを示唆しています。^[12]

以下に、現在確認されているバチルス・サフェンシス株を、発見された場所と発見年（判明している場合）とともに記載する。^[13]

• Bacillus safensis subsp. safensis FO-36B – クリーンルーム – カリフォルニア (1999)
• Bacillus safensis NH21E_2 – 堆積物 – 南シナ海
• バチルス・サフェンシスB204-B1-5 – 堆積物 – 南シナ海
• バチルス・サフェンシスEMJ-O3-B1-22 – 堆積物 – 南シナ海
• Bacillus safensis CJWT7 – 堆積物 – 南シナ海
• バチルス・サフェンシスSLN29 – 堆積物 – 南シナ海
• バチルス・サフェンシスBMO4-13 – 表層水 – 太平洋
• バチルス・サフェンシスD21 – 堆積物 – 北極海
• Bacillus safensis HYg-9 – 魚の腸管内容物 – 厦門島
• バチルス・サフェンシスNP-4 – 表層水 – 北極海
• バチルス・サフェンシス15-BO4 10-15-3 – 堆積物 – ベーリング海
• バチルス・サフェンシスDW3-7 – 養殖水 – エビ養殖場
• Bacillus safensis FO-33 – クリーンルーム – カリフォルニア (1999)
• Bacillus safensis SAFN-001 – ジェット推進研究所の入口フロア (2001)
• Bacillus safensis SAFN-027 – ジェット推進研究所の控え室 (2001)
• Bacillus safensis SAFN-036 – ジェット推進研究所のクリーンルーム (2001)
• Bacillus safensis SAFN-037 – JPL のクリーン ルームの床 (2001)
• Bacillus safensis KL-052 – JPL のクリーン ルーム キャビネット上部 (2001)
• バチルス・サフェンシス51-3C – マーズ・オデッセイ宇宙船の表面 (2002)
• バチルス・サフェンシス81-4C – マーズ・オデッセイ組立施設の床 (2002)
• バチルス・サフェンシスA2-2C – マーズ・オデッセイ組立施設の床（2002 年）
• バチルス・サフェンシス84-1C – マーズ・オデッセイ組立施設の床 (2002)
• バチルス・サフェンシス84-3C – マーズ・オデッセイ組立施設の床 (2002)
• バチルス・サフェンシス84-4C – マーズ・オデッセイ組立施設の床 (2002)
• バチルス・サフェンシスJPL-MERTA-8-2 - JPLの火星探査ローバークリーンルーム（2004年）^[14]
• バチルス・サフェンシスDVL-43 – インド^[7]
• バチルス・サフェンシスVK – インド、グジャラート州^[3]
• バチルス・サフェンシスAS08 – 植物園 – パンジャブ大学、インド^[6]
• バチルス・サフェンシスPR-2 – 爆発性物質を含んだ土壌 - インド、タミル・ナードゥ州 (2015)
• バチルス・サフェンシス亜種サフェンシスHCM-06 – 根圏土壌 – インド(2022)
• バチルス・サフェンシスBB2 – 蜂パン（発酵蜂花粉） - マレーシア（2018）^[15]
• バチルス・サフェンシスMAE 17 - 土壌 - エジプト（2019）^[16]
• バチルス・サフェンシス亜種オスモフィラスBC09 - 練乳 - スペイン (2019) ^[17]

バチルス属の分離株のいくつかは、バチルス・プミルスとほぼ同一である。B . プミルスに関連する分離株のグループには、 B. プミルス、B. サフェンシス、B. ストラトスフェリカス、B. アルティトゥディニス、B. アエロフィラスの5つの関連種が含まれる。これらの種は、 16S rRNA遺伝子配列が99.5％類似しているため、区別が困難である。最近、科学者はこれらの近縁種、特にB. プミルスとB. サフェンシスを区別する別の方法を発見した。^{[18] [12]}

DNAジャイレースは、DNAに負のスーパーコイルを導入し、 DNA複製および転写における生物学的プロセスを担う重要な酵素である。^[18] DNAジャイレースは、AとBの2つのサブユニットから構成される。これらのサブユニットは、gyrAおよびgyrBと表記される。サブユニットBタンパク質であるgyrB遺伝子は、DNA複製に必須のII型トポイソメラーゼである。 ^{[18]この遺伝子は細菌種間で保存されている。gyrB関連遺伝子配列から推定される分子レベルでの}進化速度は、16S rRNA遺伝子配列と比較して、より加速された速度で決定することができる。^{[18]これらのサブユニットは、} B. safensisを含むB. pumilusに関連する種の多様性を系統学的に区別する方法を提供している。B. safensis DSM19292株はB. pumilus株DSM 27と90.2%のgyrA配列相同性を共有している。^[18]

1952年、 DSMZ培養物中にB. pumilusの株が発見され、DSM 354株と名付けられました。^{[18]この株は}B. safensisが発見される前に特定されました。2012年に、 B. pumilus株DSM 354と B. pumilus株DSM 27の間、およびB. safensis株DSM 19292（タイプ株FO-36b）との間でgyrA配列の類似性が検査されました。^[18] DSM 354株は、 B. pumilus株DSM 27およびB. safensis株DSM 19292とそれぞれ90.4%および98%の配列類似性を示しました。^{[18]これらの結果は、} DSM 354が実際にはB. pumilus株ではなく、B . safensis株である可能性があることを示しました。これらの結果は、gyrA配列が近縁細菌を区別するために使用できることを裏付けた。^[18]

• 惑星間汚染
• テルシコッカス・フェニシス

• Bac Diveの B. safensis 型株
• NamesforLife.com の B. safensis タイプ株