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| ジオバクター・サルファレデューセンス | |
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| ジオバクター・サルファリデューセンス細胞
の透過型電子顕微鏡写真 クレジット: アンナ・クライムズとアーニー・カーボン、マサチューセッツ大学アマースト校 | |
科学的分類 
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| ドメイン： | 細菌 |
| 門: | テルモデサルフォバクテリオタ |
| クラス： | デスルフォロモナジア |
| 注文： | ジオバクテリア目 |
| 家族： | ジオバクテリア科 |
| 属: | ジオバクター |
| 種： | G. サルファレデューセン
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| 二名法名 | |
| ジオバクター・サルファレデューセンス カカボ・ジュニア他、1994
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| 亜種 | |
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ジオバクター・サルファリデューセンは、グラム陰性の 金属および硫黄還元性プロテオバクテリアです。 [1]桿菌で、好気性[2] 、嫌気性、非発酵性で、鞭毛と4型線毛を持ち、ジオバクター・メタリリデューセンと近縁です。ジオバクター・サルファリデューセンは、ジオバクテリア科と呼ばれる細菌科に属する嫌気性細菌種です。 [3]ジオバクター属では、 G. サルファリデューセンは20種の異なる種のうちの1つです。ジオバクター属は、1987年にデレク・R・ラヴリーによって発見されました。 [4] G. サルファリデューセンは、米国オクラホマ州ノーマンで、汚染された溝の表面付近で見つかった物質から初めて分離されました。 [5]
特徴
ジオバクター・サルファリデューセンズは、グラム陰性細胞壁を持つ棒状の微生物です。ジオバクターは、電気を伝導できる細菌の一種として知られており、G. サルファリデューセンズ種は、電流を作り電気を生み出す能力があるため、「エレクトリゲンス」とも呼ばれています。[4] 2003年のダニエル・ボンドとデレク・ラヴリーによる研究では、G. サルファリデューセンズの電気伝導能力により、効果的で長持ちする微生物燃料電池（MFC）を作成できる可能性があることが示されました。[6]この研究は成功し、 G. サルファリデューセンズ細胞は電気を伝導し、電子を電気に変換することに優れているため、長期間にわたって電気を伝導することが可能であることがわかりました。これらの発見により、世界銀行などの組織はタンザニアやナミビアなどの国々で、廃棄物を利用してG. sulfurreducensを稼働させ、照明やバッテリーの充電用の電力を得るプロジェクトに多額の資金援助を行っています。[4]
G. sulfurreducensはウラン汚染地下水の生物学的修復に有用である可能性がある。[7]
ゲノム
G. sulfurreducens は、1 本の環状染色体を持つゲノムで構成され、その 1 本の染色体には 3,814,139 塩基対 (bp) が含まれています。[8]この微生物が環状染色体を持っているという事実は、細菌として識別される通常の原核生物であることを示すさらなる証拠です。G . sulfurreducensには 3466 のコード配列が含まれており、これらのコード配列の平均サイズは 989 塩基対であると予測されています。この微生物には、電子輸送タンパク質に利用されるc 型シトクロムが多数含まれています。 [8] G. sulfurreducens は、そのゲノム構成により、表面を識別し、電子輸送能力を利用して電気を伝導できるバイオフィルムを構築できるという仮説があります。[9]
全体的に、 G. sulfurreducensのゲノム構成は、微生物が容易に代謝し、電子を輸送する方法に関する現在の理解を裏付けているようです。微生物のゲノム構成で興味深いのは、FTS とも呼ばれるホルミルテトラヒドロ葉酸合成酵素と呼ばれる酵素が欠けていることです。 [8]これは関連性があります。なぜなら、FTS は代謝プロセスを助けるために利用されるからです。これはG. sulfurreducensの重要な機能です。FTSは欠けている酵素であるため、G. sulfurreducens は代わりに逆電子輸送プロセスを利用し、欠けている FTS 酵素を完全に無視します。
参照
参考文献
- ^ Caccavo F, Lonergan DJ, Lovley DR, Davis M, Stolz JF, McInerney MJ (1994 年 10 月). 「Geobacter sulfurreducens sp. nov.、水素および酢酸を酸化する異化金属還元微生物」.応用環境微生物学. 60 (10): 3752–9. doi :10.1128/AEM.60.10.3752-3759.1994. PMC 201883. PMID 7527204 .
- ^ Lin, WC, Coppi, MV, & Lovley, DR (2004). Geobacter sulfurreducens は末端電子受容体として酸素を利用して増殖できる。応用環境微生物学、70(4), 2525–2528. https://doi.org/10.1128/AEM.70.4.2525-2528.2004
- ^ Parker, Charles Thomas; Wigley, Sarah; Garrity, George M (2009). Parker, Charles Thomas; Garrity, George M (編). 「属の分類学的概要」. The NamesforLife Abstracts . doi :10.1601/tx.3640 (2024年11月1日非アクティブ).
{{cite journal}}: CS1 メンテナンス: DOI は 2024 年 11 月時点で非アクティブです (リンク) - ^ abc Poddar, Sushmita (2011). 「ジオバクター：電気微生物！クリーンで安価な電力を生成する効率的な微生物燃料電池」Indian Journal of Microbiology . 51 (2): 240–241. doi :10.1007/s12088-011-0180-8. PMC 3209890 . PMID 22654173.
- ^ 「ホーム - BioProject - NCBI」www.ncbi.nlm.nih.gov . 2018年4月11日閲覧。
- ^ Bond, Daniel R. (2003). 「電極に付着した Geobacter sulfurreducens による電力生産」.応用環境微生物学. 69 (3): 1548–1555. doi : 10.1128/aem.69.3.1548-1555.2003. PMC 150094. PMID 12620842.
- ^ Cologgi, DL; Lampa-Pastirk, S.; Speers, AM; Kelly, SD; Reguera, G. (2011). 「Geobacter の導電性ピリによるウランの細胞外還元は細胞保護機構として働く」。米国科学 アカデミー紀要。108 (37): 15248–15252。Bibcode : 2011PNAS..10815248C。doi : 10.1073 / pnas.1108616108。PMC 3174638。PMID 21896750。
- ^ abc Methé, BA; Nelson, KE; Eisen, JA; Paulsen, IT; Nelson, W.; Heidelberg, JF; Wu, D.; Wu, M.; Ward, N. (2003). 「Geobacter sulfurreducens のゲノム: 地下環境における金属還元」. Science . 302 (5652): 1967–1969. Bibcode :2003Sci...302.1967M. CiteSeerX 10.1.1.186.3786 . doi :10.1126/science.1088727. JSTOR 3835733. PMID 14671304. S2CID 38404097.
- ^ Chan, Chi Ho; Levar, Caleb E.; Jiménez-Otero, Fernanda; Bond, Daniel R. (2017-10-01). 「Geobacter sulfurreducens のゲノムスケール変異解析により、呼吸および平衡電極と Fe(III) 酸化物の感知に関する異なる分子メカニズムが明らかに」Journal of Bacteriology . 199 (19): e00340–17. doi :10.1128/JB.00340-17. ISSN 0021-9193. PMC 5585712 . PMID 28674067.
さらに読む
- Bond DR、 Lovley DR (2003 年 3 月)。「電極に付着した Geobacter sulfurreducens による電力生産」。応用 環境微生物学。69 ( 3): 1548–55。doi :10.1128/aem.69.3.1548-1555.2003。PMC 150094。PMID 12620842。
- Butler, Jessica E; Young, Nelson D; Aklujkar, Muktak; Lovley, Derek R (2012). 「細胞外電子伝達および発電能力が強化された菌株、Geobacter sulfurreducens KN400 の比較ゲノム解析」BMC Genomics . 13 (1): 471. doi : 10.1186/1471-2164-13-471 . ISSN 1471-2164. PMC 3495685. PMID 22967216 .
- Esteve-Nunez, Abraham; Rothermich, Mary; Sharma, Manju; Lovley, Derek (2005). 「連続培養における栄養制限条件下でのGeobacter sulfurreducensの増殖」.環境微生物学. 7 (5): 641–648. doi :10.1111/j.1462-2920.2005.00731.x. ISSN 1462-2912. PMID 15819846.
- Yang, Tae Hoon; Coppi, Maddalena V; Lovley, Derek R; Sun, Jun (2010). 「電子ドナー/アクセプターの変化に対する Geobacter sulfurreducens の代謝反応」。微生物細胞工場。9 ( 1 ) : 90。doi : 10.1186 /1475-2859-9-90。ISSN 1475-2859。PMC 3002917。PMID 21092215。
外部リンク
- 「ジオバクター・サルファリデューセンス」。生命百科事典。
- BacDive - 細菌多様性メタデータベースにおける Geobacter sulfurreducens の標準株