| メラニン菌 | |
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| クロレラ・ソロキニアナとそれに付着したバンピロビブリオ・クロレラヴォルス細胞
のSEM 。 スケールバー、5.0 μm。 | |
| 科学的分類 | |
| ドメイン: | 細菌 |
| クレード: | シアノバクテリア-メラニンバクテリア群 |
| 門: | Melainabacteria Di Rienzi et al. 2013年[1] |
| 注文 | |
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| 同義語 | |
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メライナバクテリアはシアノバクテリアに関連する門である。この門に属する生物は、ヒトの腸内や地下水などのさまざまな水生生息地で発見されている。メライナバクテリアのゲノムを解析することで、細胞構造や代謝能力を予測することができる。細菌細胞は2つの膜に囲まれている点でシアノバクテリアに似ている。[2]鞭毛で移動する能力がシアノバクテリアと異なるが、一部のメンバー(例:ガストラナエロフィラレス)は鞭毛を持たない。[2]メライナバクテリアは光合成を行うことができないが、発酵によってエネルギーを得る。
系統発生
分類
- クラス「メラニンバクテリア」Soo et al. 2014 [「Vampirovibrionia」; 「Vampirovibrionophyceae」訂正。Strunecký & Mareš 2022 ] (ACD20)
- 「カエナルカナレス」コリッグを注文。スーら。 2014 [「Caenarcaniphilales」Soo et al. 2014年]
- 科「カエナルカナ科」
- 属 " Ca. Caenarcanum" Soo et al. 2014年
- 「Ca.C. bioreactoricola」Soo et al. 2014年
- 属 " Ca. Caenarcanum" Soo et al. 2014年
- 科「カエナルカナ科」
- 「オブスクリバクテラル目」を注文するSoo et al. 2014年
- 科「オブスクリバクテリウム科」
- 「Ca. Obscuribacter」属Soo et al. 2014年
- 「Ca.O.phosphatis」Soo et al. 2014年
- 「Ca. Obscuribacter」属Soo et al. 2014年
- 科「オブスクリバクテリウム科」
- 目「Vampirovibrionales」Soo et al. 2015
- 科「バンピロビブリオ科」Soo 2015
- バンピロビブリオ 属グロモフ & マムカエワ 1972 元 グロモフ & マムカエワ 1980
- V. クロレラボルス グロモフ & マムカエワ 1972 元 グロモフ & マムカエワ 1980
- バンピロビブリオ 属グロモフ & マムカエワ 1972 元 グロモフ & マムカエワ 1980
- 科「バンピロビブリオ科」Soo 2015
- 目「ガストラナエロフィラレス」Soo et al. 2014
- ファミリー CAJFVJ01
- 「Ca. Adamsella」属Glendinning et al. 2020年
- 「Ca. A. avium」Glendinning et al. 2020
- 「Ca. Adamsella」属Glendinning et al. 2020年
- ファミリーRUG14156
- 「Ca. Galligastranaerophilus」属Gilroy et al. 2021年
- 「Ca. G. faecipullorum」Gilroy et al. 2021年
- 「Ca. G. gallistercoris」Gilroy et al. 2021年
- 「Ca.G. intestinavium」Gilroy et al. 2021年
- 「Ca.G. intestinigallinarum」Gilroy et al. 2021年
- 「Ca. Galligastranaerophilus」属Gilroy et al. 2021年
- 科「ガストラナエロフィラ科」
- 「Ca. Avigastranaerophilus」属Gilroy et al. 2021年
- 「Ca.A.faecigallinarum」Gilroy et al. 2021年
- 「Ca. Gastranaerophilus」属Soo et al. 2014年
- 「Ca. G. phascolarctosicola」Soo et al. 2014年
- 「Ca.G.termiticola」Utami et al. 2018年
- 「Ca. Limenecus」属Gilroy et al. 2021年
- 「Ca.L.アビコラ」ギルロイら。 2021年
- 属「Ca. Scatenecus」Gilroy et al. 2021年
- 「Ca.S.faecavius」Gilroy et al. 2021年
- 属「Ca. Spyradomonas」ギルロイら 2021
- 「Ca. S. excrementavium」ギルロイら 2021
- 属 " Ca. Stercorousia" Gilroy et al. 2021年
- 「Ca.S.faecigallinarum」Gilroy et al. 2021年
- 属 " Ca. Scatousia" Gilroy et al. 2021年
- 「Ca.S. excrementigallinarum」Gilroy et al. 2021年
- 「Ca.S. excrementipullorum」Gilroy et al. 2021年
- 「Ca. Avigastranaerophilus」属Gilroy et al. 2021年
- ファミリー CAJFVJ01
- 「カエナルカナレス」コリッグを注文。スーら。 2014 [「Caenarcaniphilales」Soo et al. 2014年]
生態学的ニッチ
メライナバクテリアは、土壌、水、動物の生息地など、さまざまな環境で見つかります。人間の腸内や呼吸器、口腔環境、皮膚表面にもよく見られますが、まれです。メライナバクテリアは、地下水帯水層や湖沼堆積物などの自然環境、土壌、バイオリアクターによく見られます。[9]メライナバクテリアは、湖沼堆積物や帯水層などの水環境の無光層にも見られます。[9]シアノバクテリアは、過剰な栄養素と高温の結果として淡水系で繁殖し、こぼれたペンキに似た水面の浮き上がりを引き起こします。[9]メライナバクテリアとシアノバクテリアは関連があり、メライナバクテリアが地下水系で繁殖するため懸念されています。メライナバクテリアのゲノムは、哺乳類の腸内環境よりも帯水層システムや藻類栽培池で見つかった場合の方が大きいことがわかりました。[9]
起源
24億年前に起こった大酸化イベント(GOE)は、大気中の酸素濃度を増加させ、地球上の生命の進路を永久に変えました。[10] [11] GEO以前に存在していた細菌は、10億年前のシアノバクテリアのように、代謝の源として酸素の存在に依存していませんでした。メラニンバクテリアはシアノバクテリアの近縁種ですが、メラニンバクテリアは分岐し、光合成を行いません。[12]シアノバクテリアは大気中の酸素を生成し、初期の植物細胞の発達を支えました。[13]
ゲノム
地下水から分離されたメラニンバクテリアのゲノムは、この生物が窒素を固定する能力を持っていることを示している。メラニンバクテリアは連結された電子伝達鎖を欠いているが、膜電位を生成する複数の方法があり、ATP合成酵素を介してATPを生成することができる。彼らはHのためにFeヒドロゲナーゼを使用することができる。
2他の微生物によって消費される生産物である。ヒトの腸内のメラニン細菌はいくつかのビタミンBとKも合成しており、これはこれらの細菌が植物繊維と一緒に消費されるため宿主に有益であることを示唆している。[2] [14]
動物の生息地
メラニンバクテリアは、人間の腸内で繊維質を消化する役割を果たしている可能性があることが判明しており、[2]草食哺乳類や植物を多く食べる哺乳類に多く見られます。[2]植物食は繊維質の分解をより多く必要とするため、メラニンバクテリアはこの消化機能を助ける可能性があります。しかし、科学者はこれらの微生物がなぜ腸内にいるのか、またどのようにして腸内にたどり着いたのかはわかっていません。[2]「人間の腸と地下水には、シアノバクテリアの兄弟門候補に属する非光合成細菌が生息している」などの進行中の研究は、国立衛生研究所、デビッド・アンド・ルシール・パッカード財団、ハートウェル財団、アーノルド・アンド・メイベル・ベックマン財団、米国エネルギー省、欧州分子生物学機構、ウェルカム・トラストなどのさまざまな組織から資金提供を受けています。[13]
参考文献
- ^ Di Rienzi, SC, Sharon, I., Wrighton, KC, Koren, O., Hug, LA, Thomas, BC, Goodrich, JK, Bell, JT, Spector, TD, Banfield, JF, and Ley, RE「ヒトの腸と地下水には、シアノバクテリアの兄弟門候補に属する非光合成細菌が存在する。」eLife (2013) 2:e01102。
- ^ abcdef Di Rienzi, SC; Sharon, I; Wrighton, KC; Koren, O; Hug, LA; Thomas, BC; Goodrich, JK; Bell, JT; Spector, TD; Banfield, JF; Ley, RE (2013). 「ヒトの腸と地下水には、シアノバクテリアの兄弟門候補に属する非光合成細菌が存在する」。eLife . 2 : e01102. doi : 10.7554/eLife.01102 . PMC 3787301 . PMID 24137540.
- ^ 「The LTP」 。 2021年2月23日閲覧。
- ^ 「LTP_all tree in newick format」。2021年2月23日閲覧。
- ^ 「LTP_12_2021 リリースノート」(PDF) 。 2021年2月23日閲覧。
- ^ 「GTDBリリース08-RS214」。ゲノム分類データベース。 2023年5月10日閲覧。
- ^ "bac120_r214.sp_label".ゲノム分類データベース. 2023年5月10日閲覧。
- ^ 「分類の歴史」。ゲノム分類データベース。 2023年5月10日閲覧。
- ^ abcd Hu, Chenlin; Rzymski, Piotr (2022-02-05). 「ヒト腸内の非光合成メラニン細菌(シアノバクテリア):特徴と健康との関連」. Life . 12 (4): 476. Bibcode :2022Life...12..476H. doi : 10.3390/life12040476 . ISSN 2075-1729. PMC 9029806. PMID 35454968 .
- ^ Olejarz, Jason; Iwasa, Yoh; Knoll, Andrew H.; Nowak, Martin A. (2021-06-28). 「惑星の変化によって調整された生態学的ダイナミクスの結果としての大規模酸素化イベント」. Nature Communications . 12 (1): 3985. Bibcode :2021NatCo..12.3985O. doi : 10.1038/s41467-021-23286-7 . ISSN 2041-1723. PMC 8238953. PMID 34183660. S2CID 235673343 .
- ^ Grettenberger, Christen; Sumner, Dawn Y.; Eisen, Jonathan A.; Jungblut, Anne D.; Mackey, Tyler J. (2021-06-18). 「メラニン細菌における呼吸複合体Iタンパク質の系統発生と進化史」。遺伝子。12 ( 6 ) : 929。doi : 10.3390 / genes12060929。ISSN 2073-4425。PMC 8235220。PMID 34207155。
- ^ ビエロ、デイビッド。「地球の大気中の酸素の起源」。サイエンティフィック・アメリカン。 2022年10月3日閲覧。
- ^ ab 「ヒトの腸内で新たな細菌が発見される」。コーネル・クロニクル。 2022年10月3日閲覧。
- ^ スー、RM;コネチカット州スケナートン。関口裕也イメルフォルト、M;ペチ、SJ;デニス、PG;ジャイアンツ州スティーン。ワシントン州パークス。 GW、タイソン。ヒューゲンホルツ、P (2014)。 「シアノバクテリア門の拡張されたゲノム表現」。ゲノムバイオル進化。6 (5): 1031–45。土井:10.1093/gbe/evu073。PMC 4040986。PMID 24709563。
外部リンク
- シアノバクテリアとは何か?その種類は何?
- シアノバクテリアの概要
- シアノバクテリア研究用ウェブサーバー
- シアノベース
