Кіріспе

Chloroflexus aurantiacus бактериясының түрі – ыстық бұлақтардан оқшауланған, жасыл күкіртсіз бактерияларға жататын фотосинтездік бактерия. Бұл организм термофильді және 35 °C-тан 70 °C-қа (94.998–158 °F) дейінгі температурада өсе алады. Егер оттегі болса, Chloroflexus aurantiacus қараңғыда тіршілік ете алады. Қараңғыда өскенде Chloroflexus aurantiacus қою қызғылт сары түсті болады. Күн сәулесінде өскенде қою жасыл түсті болады. Жеке бактериялар трихомалар деп аталатын қабықшаларға оралған жіп тәрізді колониялар құрайды.

Физиологиясы

Тұқым ретінде Chloroflexus spp. – қызғылт бактерияларға ұқсас бактериохлорофилл a-ны қамтитын II типті фотосинтез реакциялық орталықтарын және хлоробиотаның жасыл күкірт бактерияларына ұқсас бактериохлорофилл c-ны қамтитын жарық жинағыш хлоросомаларды пайдаланатын талшықты оксигенсіз фототрофты (FAP) организмдер. Филомының басқа мүшелері сияқты (қ. Хлорофлексота), бұл түр Грам-теріс болып боялады, бірақ бір липид қабатына (монодерма) ие, бірақ жұқа пептидогликанмен, ол S қабатының ақуызымен толықтырылады. Атауынан көрініп тұрғандай, бұл оксигенсіз фототрофтар фотосинтездің қосалқы өнімі ретінде оттегі өндірмейді, бұл цианобактериялар, балдырлар және жоғары сатыдағы өсімдіктер сияқты оксигенді фототрофтардан өзгеше. Оксигенді фототрофтар фототрофия үшін электрон доноры ретінде суды пайдаланса, Chloroflexus сутек сульфиді, тиосульфат немесе элементарлы күкірт сияқты тотығуға ұшыраған күкірт қосылыстарын пайдаланады. Бұл олардың «жасыл күкіртсіз бактериялар» деген бұрынғы атауының дұрыс еместігін көрсетеді; алайда, Chloroflexus spp. сонымен қатар сутекті (H2) электрон көзі ретінде де пайдалана алады. Chloroflexus aurantiacus табиғатта фотогетеротрофтық өседі деп есептеледі, бірақ фотоавтотрофтық өсу арқылы бейорганикалық көміртекті бекітуге қабілетті. Өсімдіктерге тән Кальвин-Бенсон-Басшам циклын пайдаланудың орнына, Chloroflexus aurantiacus 3-гидроксипропионат жолы деп аталатын автотрофтық жолды пайдаланатыны көрсетілген. Chloroflexus spp. үшін толық электрондық тасымалдау тізбегі әлі толыққанды зерттелмеген. Атап айтқанда, Chloroflexus aurantiacus цитохром bc1 кешеніне ие екені дәлелденбеді және цитохром c-ні тотығуға келтіру үшін басқа ақуыздарды қолдануы мүмкін.

Фотосинтездің дамуы

Фотосинтездің эволюциясын зерттеуде Chloroflexus aurantiacus-қа қызығушылықтың басты себептерінің бірі болып табылады. Құрлықта тіршілік ететін сүтқоректілер ретінде біз фотосинтез жасайтын өсімдіктермен, мысалы, ағаштармен жақсы танысмыз. Дегенмен, фотосинтез еукариоттары салыстырмалы түрде жаңа эволюциялық жетістік. Эукариоттық организмдердің фотосинтезі фотосинтез жасай алмайтын эукариоттардың фотосинтездік организмдерді өз ішіне сіңірген эндосимбиотикалық оқиғаларға дейін жетеді. Ағаштардың хлоропластары фотосинтездік бактериялардың тегін көрсететін молекулалық қалдық ретінде өз ДНК-сын сақтап қалған.

"Тыныс алудың ерте" гипотезасы

Бактерияларда фотосинтез қалай пайда болды? Бұл сұраққа жауап беру қиын, себебі бірнеше түрлі жарық энергиясын жинақтайтын жүйелер бар. *Хлорофлекс аурантиак* бактериясы, «II типті» фотосинтез реакциялық орталығының пайда болуын зерттеуде маңызды. Бір болжам бойынша, тыныс алу арқылы электрон тасымалын жүзеге асыратын бактериялар, жарық энергиясын жинақтайтын жүйені, бұрыннан бар тыныс алу электрон тасымалдау тізбегімен байланыстыру арқылы фотосинтезді дамытқан. Сондықтан, *Хлорофлекс аурантиак* сияқты, тыныс алу немесе фотосинтез арқылы тіршілік ете алатын сирек организмдер, фотосинтездің эволюциясын анықтауға қатысты зерттеулерде маңызды рөл атқарады.