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| メタノペレデンス・ニトロレデューセンス | |
|---|---|
科学的分類 
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| ドメイン： | 古細菌 |
| 王国： | ユーリアキオータ |
| クラス： | メタン微生物 |
| 注文： | メタノサルシナール |
| 家族： | メタンペレデナ科 |
| 属: | メタノペレデンス |
| 種： | M.ニトロリデューセン
|
| 二名法名 | |
| メタノペレデンス・ニトロレデューセンス ハローン他 2013
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メタンオペラデンス・ニトロリデューセンス（ラテン語： methano（「メタン」）、 peredens（「消費」）、 nitro（「硝酸塩」）、 reducens（「導く」）は、硝酸塩還元と共役してメタンを酸化するメタン酸化古細菌の候補種である。 [1]
形態学
M. nitroreducensは直径1～3μmの不規則な球菌である。 [2]
代謝
M. nitroreducensの増殖に理想的な条件は、温度が約72～95 °F（22～35 °C）で、pHが7～8の中性から弱塩基性である。[2] M. nitroreducensはバイオリアクターで培養されているが、純粋培養はまだ行われていない。[2]
M. nitroreducensは、メタン酸化と硝酸塩または亜硝酸塩還元を組み合わせられることが現在知られているわずか 2 つの生物のうちの 1 つであり、もう 1 つはMethylomirabilis oxyferaです。M . nitroreducens はメタンの嫌気性酸化(AOM) [2]を利用します。これは、環境中のメタンの重要なシンクとして機能するプロセスであり、気候変動に対するガスの全体的な影響を低減します。[3]このプロセスは、もともと硫酸還元とペアになっていることが発見されましたが、現在では硝酸塩および金属イオン (Mn 4+または Fe 3+ ) の還元ともペアになっていることがわかっています。M . nitroreducens は、硝酸塩を最終電子受容体として逆メタン生成を使用します。[2] [3]
M. nitroreducens は、完全な逆メタン生成経路の遺伝子を持つことが発見された最初の嫌気性メタン資化性古細菌です。 [2]アセチルCoAの完全な経路もM. nitroreducensで発見されています。[3] AOMは、 Methanoperedensで発見された異常に大きい染色体外DNA要素であるBorgsによって促進されることが示唆されています。[4]
エコロジー
M. nitroreducens は酸素のない環境で生存し、通常は淡水生態系の深部で見つかります。[1] [5] M. nitroreducens は、硫酸塩やその他の潜在的な末端電子受容体よりも硝酸塩が豊富な環境で生存し、競争力を持つ可能性が高くなります。[5] M. nitroreducens は、他の炭素源で硝酸塩を還元する他の生物と競合します。[5]
メタンと硝酸塩の両方を必要とするこの生物は、好気性ゾーンと無酸素性ゾーンの間の領域でよく見られます。 [1]もともと嫌気性種として知られていましたが、[2]酸素耐性メカニズムを備えています。酸素と接触すると、M. nitroreducens は酸化ストレスから身を守るために必要な遺伝子をアップレギュレーションします。[1]これは、酸素にさらされると不可逆的な損傷を受ける他の嫌気性種とは異なり、[6]この古細菌種の将来の応用を示唆しています。
発見
M. nitroreducensは、2013年にHaroonらによって初めて記載されました。メタン、アンモニウム、硝酸塩をバイオリアクターに添加し、単一の生物が増殖したことが報告されています。[2]
参考文献
- ^ abcd ゲレーロ＝クルーズ、サイモン;クレメルス、ギアルト。ヴァン・アレン、テオ・A.オプデンキャンプ、フーブJM;ジェッテン、マイクSM。ラシグラフ、オリビア。ヴァクスマー、アニカ（2018）。 「酸素ストレスに対する嫌気性メタノトローフ「Candidatus Methanoperedens nitroreducens」の反応」。応用および環境微生物学。84 (24): e01832–18。Bibcode :2018ApEnM..84E1832G。土井：10.1128/AEM.01832-18。PMC 6275348。PMID 30291120。
- ^ abcdefgh Haroon, Mohamed F.; Hu, Shihu; Shi, Ying; Imelfort, Michael; Keller, Jurg; Hugenholtz, Philip; Yuan, Zhiguo; Tyson, Gene W. (2013 年 8 月). 「新規古細菌系統における硝酸塩還元と連動したメタンの嫌気性酸化」. Nature . 500 (7464): 567–570. Bibcode :2013Natur.500..567H. doi :10.1038/nature12375. ISSN 1476-4687. PMID 23892779. S2CID 4368118.
- ^ abc 崔、孟夢;馬、安州。チー・ホンヤン。荘、秀梁。荘、国強（2015 年 2 月）。 「メタンの嫌気性酸化：「活性な」微生物プロセス」。微生物学開く。4 (1): 1-11。土井：10.1002/mbo3.232。ISSN 2045-8827。PMC 4335971。PMID 25530008。
- ^ Al-Shayeb, Basem; Schoelmerich, Marie C.; West-Roberts, Jacob; Valentin-Alvarado, Luis E.; Sachdeva, Rohan; Mullen, Susan; Crits-Christoph, Alexander; Wilkins, Michael J.; Williams, Kenneth H.; Doudna, Jennifer A.; Banfield, Jillian F. (2021-07-10). 「Borgs are giant extrachromosomal elements with the potential to augment methaneoxidation」: 2021.07.10.451761. doi :10.1101/2021.07.10.451761.
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ abc Lu, Peili; Liu, Tao; Ni, Bing-Jie; Guo, Jianhua; Yuan, Zhiguo; Hu, Shihu (2019-04-01). 「実験室反応器で濃縮されたCandidatus 'Methanoperedens nitroreducens'の成長速度」。総合 環境科学。659 : 442–450。Bibcode :2019ScTEn.659..442L。doi : 10.1016 / j.scitotenv.2018.12.351。ISSN 0048-9697。PMID 31096374。S2CID 104422754 。
- ^ Kampman, Christel; Piai, Laura; Temmink, Hardy; Hendrickx, Tim LG; Zeeman, Grietje; Buisman, Cees JN (2018-05-14). 「低濃度の溶存酸素が脱窒性メタン栄養細菌の活性に及ぼす影響」。 水の科学と技術。77 (11): 2589–2597。doi : 10.2166 / wst.2018.219。ISSN 0273-1223。PMID 29944124 。