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| ニトロソスフェラ | |
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| 科学的分類 | |
| ドメイン： | |
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| クラス： | |
| 注文： | |
| 家族： | |
| 属: | ニトロソスフェラ スティグルマイヤー他 2014
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| タイプ種 | |
| ニトロソスフェラ・ヴィエネンシス スティグルマイヤー他 2014
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| 種 | |
| 同義語 | |
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Nitrososphaeraは、アンモニア酸化クレナーキオタの中温属です。 [1] [2]最初のNitrososphaera属の生物はウィーン大学の庭の土壌で発見され、古細菌の新しい属、科、目、綱の分類につながりました。 [3]この属には、 N. viennensis、Ca. N. gargensis、 Ca N. evergladensisの3つの異なる種が含まれます。 [1] Nitrososphaeraは化学合成無機栄養生物であり、硝化生物として重要な生物地球化学的役割を果たしています。 [4]
系統発生
Nitrososphaera属には、最初に発見されたアンモニア酸化古細菌の1つ（N. viennensis）が含まれます。この属には3つの異なる種のみが特定されています。Ca . N. gargensisとCa N. EvergladensisはどちらもCandidatus として知られており、発見され分析されていますが、研究室での純粋培養での研究はまだ行われていません。現在受け入れられている分類法は、命名法で定められた原核生物名のリスト（LPSN）[2]に基づいており、国立生物工学情報センター（NCBI）のクラドグラムはGTDBリリース07-RS207（2022年4月8日）から取得されました。
ゲノム構造
Nitrososphaera属の16S rRNA遺伝子は系統樹内で隣接しているためほぼ同一である。N . viennensisはCa. N. gargensisと3%の相違があるが、 Ca. N evergladensisはCa. N. gargensisと16S rRNA遺伝子内で97%の類似性がある。 [5] Nitrososphaera 属はアンモニアモノオキシゲナーゼ（amo A）遺伝子を使用してアンモニウムを亜硝酸塩に酸化する。[6]
形態学
これら3種はいずれもウレアーゼ、尿素、アンモニアの遺伝子を持っている。[6] Nitrososphaeraは、クレナーカエオール、その異性体、グリセロールジアルキルグリセロールテトラエーテル（GDGT）からなる細胞膜を持ち、これらはすべてアンモニア酸化古細菌の同定に使用されている。[7] N. viennensisは細胞径が0.6～0.9μmの不規則な球状球菌である。[1] [6] Ca. N. gargensisは非病原性で、直径が約0.9±0.3μmの比較的小さな球菌である。[8] Ca. N evergladensisは、形態学的特徴についてまだ適切に分析および説明されていない。
生息地
アンモニア酸化古細菌は、世界中のさまざまな環境や生息地で発見されています。N . viennensis は、最初に庭の土壌で発見されました。[3]好ましい成長条件は、35 °C - 42 °C、pH 7.5 です。[1] Ca. N. gargensis は温泉で発見され、成長温度が約 46 °C の重金属を含む生息地でよく見られます。[9] Ca. N evergladensis は、フロリダ州のエバーグレーズの湿潤地域で最初に発見されました。Nitrososphaera sp.の他の近縁種も、沼地、微生物マット、淡水堆積物、深海堆積物、および脂質と栄養素の酸化プロセスを可能にし、これらの微生物が最適に生存できるように窒素とアンモニア源のレベルが高い地域で検出されています。[4]
硝化と環境への影響
アンモニア酸化能力のあるニトロソスフェラの発見は、古細菌と細菌の両方がアンモニア 酸化能力があることを示しました。[10]アンモニア酸化古細菌は、アンモニア酸化細菌 に匹敵します。[2]最近の発見と分析まで、科学者はアンモニア酸化細菌だけが土壌内のアンモニアを酸化できると信じていませんでした。しかし、アンモニア酸化古細菌とアンモニア酸化細菌は窒素循環において協力して働いています。ニトロソスフェラを含むアンモニア酸化古細菌は、アンモニア酸化細菌とともに、暖かく湿った土壌に豊富に存在します。両方の微生物は、土壌の硝化において重要な役割を果たします。[1] [2]
Nitrososphaera は環境中のアンモニアを利用して、アンモニア(NH 3 ) を亜硝酸塩(NO 2 − )に酸化することでATP を生成します。 [11]アンモニアの酸化は他の化合物の分解を招き、植物の生存に重要な栄養素を提供します。[1]窒素循環から形成される化合物の 1 つが亜酸化窒素(N 2 O) で、温室効果ガスです。[4] [6]亜酸化窒素の放射効率は CO 2の 216 倍です。[12]これらのアンモニア酸化古細菌は土壌の重要な構成要素であり、地球の大気中の亜酸化窒素濃度の 65% 以上を排出しています。[13]
参照
参考文献
- ^ abcdef Stieglmeier M、Klingl A、Alves RJ、Rittmann SK、Melcher M、Leisch N、Schleper C (2014 年 8 月)。「土壌由来の好気性および中温性のアンモニア酸化古細菌で、古細菌門 Thaumarchaeota に属する Nitrososphaera viennensis 属の新種、新種」。International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology。64 (Pt 8): 2738–2752。doi : 10.1099 / ijs.0.063172-0。PMC 4129164。PMID 24907263。
- ^ abcd Jung MY、Well R、Min D 、 Giesemann A、Park SJ、Kim JG、他 (2014 年 5 月)。「土壌からアンモニア酸化古細菌によって生成された N2O の同位体シグネチャ」。ISMEジャーナル 。8 ( 5 ) : 1115–1125。doi :10.1038/ismej.2013.205。PMC 3996685。PMID 24225887。
- ^ ab Whitman WB、Rainey F、Kämpfer P、Trujillo M、Chun J、DeVos P、Hedlund B、Dedysh S、編。 (2015-04-17)。 Bergey の古細菌と細菌の体系化マニュアル (第 1 版)。ワイリー。土井：10.1002/9781118960608.gbm01294。ISBN 978-1-118-96060-8。
- ^ abc Walker CB, de la Torre JR, Klotz MG, Urakawa H, Pinel N, Arp DJ, et al. (2010年5月). 「Nitrosopumilus maritimusゲノムは、世界中に分布する海洋クレンアーカエアにおける硝化と独立栄養のユニークなメカニズムを明らかにする」。 米国科学アカデミー紀要。107 ( 19 ): 8818–8823。Bibcode : 2010PNAS..107.8818W。doi : 10.1073 / pnas.0913533107。OCLC 801270696。PMC 2889351。PMID 20421470。
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さらに読む
- Zhalnina KV、Dias R、Leonard MT、Dorr de Quadros P、Camargo FA、Drew JC、他 (2014 年 7 月 7 日)。「エバーグレーズの土壌から濃縮されたグループ I.1b の Candidatus Nitrososphaera evergladensis のゲノム配列は、アンモニア酸化古細菌の新たなゲノム特性を明らかにする」。PLOS ONE。9 ( 7 ) : e101648。Bibcode : 2014PLoSO ... 9j1648Z。doi : 10.1371/ journal.pone.0101648。PMC 4084955。PMID 24999826 。
- Zhalnina K、de Quadros PD、Gano KA、Davis-Richardson A、Fagen JR、Brown CT、他 (2013 年 5 月 1 日)。「Ca. Nitrososphaera と Bradyrhizobium は逆相関しており、長期フィールド実験における農業慣行と関連している」。Frontiers in Microbiology。4 : 104。doi : 10.3389 / fmicb.2013.00104。PMC 3640186。PMID 23641242。