マクロモナス・ビプンクタタ

マクロモナス・ビプンクタタ
ベルクミルヒカンマーの洞窟のムーンミルク
科学的分類
ドメイン：	細菌
門:	シュードモナドタ
クラス：	ベータプロテオバクテリア
注文：	バークホルデリア目
家族：	コマモナ科
属:	マクロモナス
種：	M.ビプンクタタ
二名法名
マクロモナス・ビプンクタタ (ギッケルホルン 1920) ウターモールおよびコッペ

マクロモナス・ ビプンクタタは、グラム陰性で無色の従属栄養 硫黄細菌 で、マクロモナス属に 属します。 ^[1]下水曝気槽や洞窟でよく見られ、ムーンミルクが形成されます。 ^{[1] [2]} 1920年代、研究者のギクルホルンが、この微生物をシュードモナス・ビプンクタタという名前で初めて発見しました。 ^[2] ウターモールとコッペによるさらなる研究と培養の後、1923年にマクロモナス・ビプンクタタと改名されました。 ^{[2]この微生物は非}病原性種であると考えられています。実際、中世には、生産されるムーンミルクが感染症の治療薬として言及されていました。 ^{[3] [4]}

中世では、「ムーンミルク」は薬として使われていました。 [ ^{5 ] [6]}人々は感染症の治療や治癒の促進にムーンミルクをよく使用していました。^{[5] [6]}ムーンミルクは単なるマクロモナス・ビプンクタータではありません。 [5] ^{[6]ムーンミルクには、}抗生物質の主な生産者であるシアノバクテリア、真菌、緑藻、放線菌の集団も含まれています。^{[5] [6]}これが、ムーンミルクが潜在的な治癒剤として効果的であった理由を説明できます。

M. bipunctata は、1924年にギッケルホルンによって植物園の大きな盆グラッツの泥水から初めて単離されました。^{[1] [2] [4] [7]}ギッケルホルンはこの種を無色の硫黄細菌として扱い、 Pseudomonas bipunctataと名付けました。^{[4] [7]}ギリシャ語の語源「monad/monas」は、1920年代に微生物学で単細胞または単一ユニットの生物/細菌を指すために一般的に使用されていました。さらに、bipunctata は、培養されたM . bipunctataに見られるように、ラテン語の語源「bi」（2）と「punctata」（斑点のある）に分けることができます。

数年後、ドゥビニナ、グラボビッチ、ラ・リヴィエールは、ホワイトマットと呼ばれる下水曝気槽の沈殿物からこの種を分離した。この生物についてさらに研究した結果、マクロモナス ・ビプンクタタと改名された。^{[1] 「マクロ」はギリシャ語で「大きい」という意味で、細胞自体は平均してほとんどの細菌よりも大きい。さらに、この種は}ムーンミルクが存在する多くの洞窟でも見つかる。^{[1] [5] [6]}

マクロモナス・ ビプンクタタはグラム陰性、好気性、不規則/洋ナシ形の従属栄養 硫黄細菌である。 ^{[1] [2]} M. ビプンクタタは9 μm x 20 μmと非常に大きな細胞面積を有する。 ^{[1] [2]}その運動性は 、体端にある極性鞭毛の構造ビームを使用して動き回る長さ20～40 μmの 鞭毛から構成される。

ベータプロテオバクテリア綱内でマクロモナス・ ビプンクタタに最も近い種は、多くの先行研究で示されているように、16S rRNA遺伝子に基づくとマリキア・グラノサとマリキア・スピノサである。マリキアはシュードモナドタ門のコマモナダ科に属し、好気性でもある。^{[2] [3]}マリキア・グラノサはM.ビプンクタタと96.5%の類似性を持ち、一方、 Hydrogenophaga flavaは16S rRNA遺伝子において95.61%の類似性を持つ。^[8]

培養手順のほとんどは、1984 年のM. bipunctataに関する Dubinina と Grabovich の論文をモデルにしています。酢酸ナトリウム (1 g/L)、塩化カルシウム (0.1 g/L)、カゼイン加水分解物 (0.1 g/L)、酵母エキス (0.1 g/L)、寒天 (1 g/L) に加え、ビタミン剤、微量元素、硫化物源として FeS が含まれています。^[3] M. bipunctata は、 Macromonas bipunctataのいくつかの種が出現する前に、寒天培地上で 28 °C (培養に最適な中温は約 28 度に設定)で 2～3 日間培養されました。^{[1] [2]}生育に最適なpHレベルは約 7.2～7.4 です。^{[1] [2]}形成されたコロニーは、直径 1～4 mm の平らで細粒のコロニーとともに、培地の表面に白い膜を生成します。^[3] M. bipunctataの細胞面積は9μm×20μmである。^{[1] [2]}この種は洋ナシ形、グラム陰性、カタラーゼ陽性でもある。^{[1] [3]}

M. bipunctataを用いた研究の多くは、 依然としてその形態学的特徴に大きく依存している。^[4]しかし、系統学的比較に頻繁に使用されているため、その 16s rRNA はカタログ化されており、その長さは 1461 bp である。^[9]同じ研究では、ゲノムに 67.6% の GC 含有量が含まれていることがわかっている。^[9]

マクロモナス・ ビプンクタタは多くの研究で培養されており、 H ₂ O ₂がさまざまな生化学反応 で生成されることが示されています。電子伝達系の酵素が関与する呼吸の過程だけでなく、細胞質内の細胞内シュウ酸封入体の利用過程でも生成されます。 ^{[2] [3] [4]}シュウ酸オキシダーゼによるシュウ酸封入体の酸化は、 H ₂ O _{2 の}蓄積につながります。 ^{[2] [3 ] [ 9] [10]さらに、毒性}代謝物になる最終過程で、これらの細菌の生息地に特徴的な還元硫黄化合物との化学的相互作用により分解されます。 ^{[2] [3] [9] [10]} TCA回路の有機酸を含む培地で増殖すると、単細胞硫黄細菌M.ビプンクタタは細胞内でシュウ酸カルシウムを合成して貯蔵することができます^{。 [2] [3] [9] [10]このプロセスは、} M. bipunctataの高いオキサロ酢酸加水分解酵素活性の存在により可能となる。 ^{[3] [10]}

異なる文化におけるシュウ酸代謝は、3つの異なる酵素を介して観察されました。^{[2] [3] [9] [10]}そのうちの1つはグリオキシル酸の形成につながり、それが生合成反応に入る可能性があります。^{[1] [2] [7] 2番目の方法は、}シュウ酸をギ酸経由でCO ₂に酸化することを意味し、エネルギー代謝に重要である可能性があります。^{[1] [2] 3番目の方法は}、シュウ酸オキシダーゼによるシュウ酸の酸化です。^{[2] [3] [7]}

さらに、M. bipunctata では、 H ₂ Sなどの還元硫黄化合物は電子供与体として利用されず、むしろH ₂ O ₂との相互作用によって酸化されることがわかった。^[1]これは、呼吸におけるO ₂還元 の主な生成物であった。 ^{[1] [2]} Macromonas bipunctata は、少なくとも部分的には、有機酸の代謝と方解石結晶の形でのカルシウム沈着に関与していると考え られている。 ^{[2] [9]}この細菌は最近、無機硫黄化合物を部分的に酸化する能力を持つ無色の硫黄細菌に分類された。^{[2] [9]}

M. bipunctataはいくつかの異なる環境に生息しています。特定の洞窟のムーンミルク層に共生しているほか、廃水中に形成された白いマットから初めて分離されました。^{[1] [5]}この微生物は、高カルシウムおよび高アルカリの淡水環境に適応した自由生活微生物としても発見されています。^{[8] [11]}

マクロモナス・ビプンクタタは、ムーンミルク層内のいくつかの抗生物質の発見に間接的に関係していますが、その最大の重要性は、中温環境での硫黄やカルシウムなどのミネラルの化学循環にあります。^[3]この微生物は、環境中の硫黄の循環において主要な全体的な役割を果たしています。 ^[12]この細菌は、微生物の細胞内の方解石包有物を通じて、その活動の副産物として方解石の微細結晶を沈殿させる能力があります。 ^{[3] [13]}また、マグネシア結晶の生成にも役立ち、この2つの組み合わせがムーンミルク層の大部分を提供し、層内に生息するいくつかの古細菌と細菌門に中温環境を提供します。^{[3] [13]}

• BacDive - 細菌多様性メタデータベースにおける Macromonas bipunctata の標準株