デイノコッカス・ジオサーマリス

デイノコッカス・ジオサーマリスは、非病原性の球形グラム陽性従属栄養細菌で、ジオサーマリスは「熱い土」または「温泉」を意味します。この細菌は、イタリアのナポリ近郊のアニャーノとポルトガルのサン・ペドロ・ド・スルの温泉から初めて採取されました。 ^{[ 1 ]}主に温泉や深海環境に生息しています^{。 [ 2 ]}

属名のDeinococcus は、古代ギリシャ語で「ひどい」を意味するδεινός ( deinós ) と「ベリー」を意味するκόκκος ( kókkos ) に由来する^{[ 3 ]}。種小名のgeothermalis は、古代ギリシャ語で「地球」を意味するγεω- ( geo- ) と「暖かい」を意味する θερμός ( thermós ) に由来します。

Deinococcus geothermalis のゲノムは 2.47 Mbp で、2,335 個のタンパク質コード遺伝子を含んでいます。ゲノムには73 個の挿入配列(IS) が含まれており、19 種類の異なる IS' があります。 ^{[ 4 ]}酸化ストレスが発生すると、これらの IS' は細菌内で活発に転移します。^{[ 5 ]}さらに、少なくとも 2 つのプラスミドを保有しています。^{[ 6 ]}

Deniococcus geothermalis は分裂時に四分子を形成します。細胞の大きさは 直径約 1.2～2 μm です。オレンジ色の色素を持つコロニーを形成し、最適な生育温度は約45～50 °C (113～122 °F)で、これは中温菌と好熱菌の境界であり、最適 pH が 6.5 のほぼ中性菌です。これらすべてを考慮すると、栄養が制限された環境でも生育でき、硫酸アンモニウムをバイオマス蓄積に利用することもできます。^{[ 7 ]}ガンマ線に対して非常に強い耐性があります。細胞内の Mn(II) 濃度は高いです。^{[ 8 ]} Fe(III)-ニトリロ三酢酸、U(V)、Cr(VI) はすべてD. geothermalisによって還元できます。また、Deinococcus radiodurans用に構築されたプラスミドから Hg(II) も還元するように遺伝子操作されています。そのタイプ株はAG-3a（= DSM 11300）である。^{[ 1 ]}  

印刷機、ガラス、ステンレス鋼、ポリスチレン、ポリエチレンなどの非生物表面に厚いバイオフィルムを形成することができ、そのバイオフィルムは接着糸と粘液マトリックスの欠如を特徴としています。バイオフィルムは高解像度電界放出走査型電子顕微鏡と原子間力顕微鏡（AMF）で可視化されました。特に、印刷装置上のDeniococcus geothermalisのバイオフィルムは、他の細菌が既存のバイオフィルムの上にバイオフィルムを形成するのを助けることができ、二次バイオフィルム細菌と呼ばれます。そのバイオフィルムは表面にしっかりと付着しているため、除去が困難です。線毛や鞭毛などの運動および/または付着手段は持っていません。付着は、細胞表面に均一に広がるのではなく、接着を伴う細胞外ポリマー物質（EPS）によって補助されます。表面への強力な付着にもかかわらず、固定されていない付着細胞のバイオフィルムは水中を移動できます。^{[ 9 ]}

マンガンが欠乏した環境（好気性条件下）では、Deniococcus geothermalis細胞は酸化ストレスを受ける。このような状況下では、D. geothermalis は利用可能な炭素を酸化ストレスや活性酸素種（ROS）を減少させる代謝に優先的に利用すると考えられている。さらに、この細菌は酸化ストレスに対抗するためにタンパク質修復酵素を利用できるほか、カタラーゼやスーパーオキシドジスムターゼの発現を亢進させる。こうしたことから、炭素蓄積時には NADH よりも NADPH が利用される。^{[ 2 ]}

多くの有害廃棄物処理場には、高温によって保護された汚染物質が存在する。この生物は放射性物質を減少させ、高温に耐える能力があるため、有害環境に対するバイオレメディエーションに利用することが提案されている。特に廃棄物環境を扱う場合、この生物は近縁種のDeinococcus radioduransよりも優れている。なぜなら、最適な生育温度が約39 ℃であるD. radioduransよりも高いからである。 ^{[ 7 ]} 

EXPOSE-R2と呼ばれる宇宙ミッションは、2014年7月24日にロシアのプログレスM-23Mに搭載されて打ち上げられ^{[ 10 ]}、2014年8月18日にISSの外側にあるロシアのモジュールズヴェズダに取り付けられた^{[ 11 ]}。2つの主要な実験では、デイノコッカス・ジオサーマリスを含むさまざまな極限環境微生物のバイオフィルムとプランクトン細胞の、宇宙空間と火星模擬環境への長期暴露に対する耐性をテストする^{[ 12 ]} 。特に、極限環境微生物のバイオフィルムが宇宙空間や宇宙の他の場所の過酷な条件下で生き残ることができるかどうかを調べることに関心があった。2年後、このミッションは、D. geothermalisのバイオフィルムとプランクトン細胞が乾燥、紫外線、および火星のような過酷な条件下で生き残ったことを明らかにした^{[ 13 ] 。}

• 「デイノコッカス・ジオサーマリス」。生命百科事典。
• LPSN
• Bac Dive（細菌多様性メタデータベース）におけるDeinococcus geothermalisのタイプ株