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| シェワネラ | |
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| シュワネラ・オネイデンシス | |
| 科学的分類 | |
| ドメイン： | |
| 門: | |
| クラス： | |
| 注文： | |
| 家族： | シュワネラ科 イワノバ他2004
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| 属: | シェワネラ マクドネルとコルウェル 1985
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| タイプ種 | |
| シュワネラ・プトレファシエンス | |
| 種 | |
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シュワネラは、海洋細菌科シュワネラ科に含まれる唯一の属です。この属に含まれるいくつかの種は、以前はアルテロモナス属に分類されていました。シュワネラは通性嫌気性グラム陰性桿菌で構成され、そのほとんどは、温度が非常に低く、圧力が非常に高い極端な水生生息地で見つかります。 [2] シュワネラ細菌は、魚の表面フローラの正常な成分であり、魚の腐敗に関与しています。 [3] シュワネラ属の一種であるシュワネラ・チリケンシスは、バングラデシュのベンガル湾のセント・マーチン島の海綿動物によく見られます。 [4]
シェワネラ・オネイデンシスMR-1は、金属やその他の嫌気性細胞外電子受容体の嫌気性呼吸の研究や、微生物の電気発生や微生物燃料電池の教育に広く使用されている実験モデルです。[5]
生化学的特徴シェワネラ種
シェワネラ属のコロニー、形態学的、生理学的、生化学的特徴を下表に示す。[4]
注: + = 正; – = 負
代謝
現在知られているシェワネラ属菌は、従属栄養性の通性嫌気性菌である。[6]酸素がない場合、この属の菌は呼吸にさまざまな電子受容体を利用できる能力を持っている。これらには、チオ硫酸塩、亜硫酸塩、または元素硫黄[7] 、およびフマル酸塩が含まれる。[8]海洋種は、ヒ素を電子受容体として利用する能力も実証されている。[9]この種の一部の菌、特に有名なのはシェワネラ・オネイデンシスで、マンガン、クロム、ウラン、鉄など、さまざまな金属種を介して呼吸する能力がある。[10]シェワネラの呼吸 による鉄とマンガンの還元には、外膜の延長である細菌ナノワイヤの利用による細胞外電子伝達が関与していることが示されている。 [11]
アプリケーション
この属の細菌が持つ呼吸能力の発見により、これらの細菌の応用の可能性が開かれた。金属還元能力は、ウラン汚染地下水のバイオレメディエーションに応用できる可能性がある。[12] 還元されたウランは、より溶解性の高いウラン酸化物よりも水から除去しやすい。細菌を使って電流を誘導する設計の微生物燃料電池の作成を研究している科学者も、シェワネラ属の一部の種が持つ金属還元能力を代謝レパートリーの一部として利用している。[13]
意義
環境におけるシェワネラ属の役割の一つはバイオレメディエーションである。[14] シェワネラ属は代謝の多様性に富み、様々な電子受容体を還元することができる。[2]シェワネラ属が利用する電子受容体には毒性物質や重金属があり、還元されると毒性が低下することが多い。[14]シェワネラが還元・分解できる金属の例としては、ウラン、クロム、鉄などがある。 [15]様々な物質の毒性を低下させる能力があるため、シェワネラはバイオレメディエーションの有用なツールとなっている。具体的には、シェワネラ・オネイデンシスMR-1株は、汚染された核兵器製造現場の浄化によく使われている。[15]
シェワネラ属は鉱物の生物地球化学的循環にも貢献している。[2]この属の生物は、深海から浅い南極海まで、水生生息地に広く分布している。[14]多様な生息地と、さまざまな金属を還元する能力により、この属は鉱物の循環にとって極めて重要なものとなっている。[2]たとえば、好気条件下では、シェワネラ属のさまざまな種がマンガンを酸化することができる。[16]条件が変化すると、同じ種がマンガン酸化物を還元することができる。[16]したがって、シェワネラはマンガンを酸化および還元できるため、マンガンの循環にとって極めて重要である。[16]
参照
参考文献
- ^ abcdefghijklmnopqrstu LPSN lpsn.dsmz.de
- ^ abcd エンドトキシン: 構造、機能、認識。ワン、シャオユアン、クイン、ピーター J. ドルドレヒト: Springer Verlag。 2010年。ISBN 978-9048190782. OCLC 663096120.
{{cite book}}: CS1 メンテナンス: その他 (リンク) - ^ アダムスとモス、食品微生物学、第3版2008年、26、138、140ページ、
- ^ ab Paul, Sulav Indra; Rahman, Md. Mahbubur; Salam, Mohammad Abdus; Khan, Md. Arifur Rahman; Islam, Md. Tofazzal (2021-12-15). 「Labeo rohitaにおける運動性エロモナス敗血症の予防を重視した、ベンガル湾のセントマーチン島の海洋スポンジ関連細菌の同定」。水産養殖。545 :737156。Bibcode :2021Aquac.54537156P。doi : 10.1016 / j.aquaculture.2021.737156。ISSN 0044-8486 。
- ^ Gorby, Yuri A.; Yanina, Svetlana; McLean, Jeffrey S.; Rosso, Kevin M.; Moyles, Dianne; Dohnalkova, Alice; Beveridge, Terry J.; Chang, In Seop; Kim, Byung Hong (2006-07-25). 「Shewanella oneidensis 株 MR-1 およびその他の微生物によって生成される導電性細菌ナノワイヤ」。 米国科学アカデミー紀要。103 ( 30): 11358–11363。Bibcode : 2006PNAS..10311358G。doi : 10.1073 / pnas.0604517103。ISSN 0027-8424。PMC 1544091。PMID 16849424。
- ^ Serres、Shewanella oneidensis MR-1 の炭素源代謝のゲノム解析: 予測と実験、Journal of Bacteriology、2006 年 7 月
- ^ Burns、Shewanella oneidensis MR-1 による元素硫黄とチオ硫酸塩の嫌気呼吸には、Salmonella enterica Serovar Typhimurium LT2 の phsA 遺伝子の相同遺伝子である psrA が必要、応用環境微生物学、2009 年 6 月 19 日
- ^ Pinchuk ら、「発酵、酸素制限、フマル酸呼吸条件下での Shewanella oneidensis MR-1 によるピルビン酸および乳酸代謝」、応用環境微生物学、2011 年 12 月
- ^ Saltikov ら、Shewanella sp. 株 ANA-3 におけるヒ素呼吸および解毒の発現ダイナミクス、Journal of Bacteriology、2005 年 11 月
- ^ Tiedje、Shewanella—環境的に多様なゲノム、Nature Biotechnology
- ^ Pirbadian et al., Shewanella Oneidensis MR-1 の細菌ナノワイヤーは細胞外電子輸送成分の外膜およびペリプラズム延長である、Biophysical Journal、第 108 巻、2015 年 1 月
- ^ ニューサム、「ウランおよびその他の優先放射性核種の生物地球化学とバイオレメディエーション」、化学地質学、第363巻、pp 164-184、2014年1月10日、
- ^ ホフマン他「固定化メディエーター電極を用いたデュアルチャンバーバイオバッテリー」、応用電気化学ジャーナル、第 43 巻、第 7 号、pp 629–636、2013 年 4 月 27 日
- ^ abc Dikow, Rebecca B. (2011-05-12). 「Shewanella (Gammaproteobacteria: lteromonadales: Shewanellaceae) のゲノムレベルの相同性と系統発生」BMC Genomics . 12 : 237. doi : 10.1186/1471-2164-12-237 . ISSN 1471-2164. PMC 3107185 . PMID 21569439.
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- ^ 新分類群 - プロテオバクテリア：Kim, D. (2007). 「アワビ Haliotis discus hannai の腸内微生物叢から分離された新種 Shewanella haliotis」。International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology . 57 (12): 2926–2931. doi : 10.1099/ijs.0.65257-0 . PMID 18048751.