Кіріспе

"Aquifex aeolicus" бактериясының түрі – химиялық автотрофты, грам-негативті, қозғалмалы, гипертермофильді бактерия. "A. aeolicus" әдетте таяқша тәрізді, ұзындығы шамамен 2,0–6,0 мкм, диаметрі 0,4–0,5 мкм. "A. aeolicus" ресми түрде жарияланбаған және номенклатурада орны жоқ, сондықтан цитата белгілерімен жазылуы керек. Бұл Aquificota тобының сирек кездесетін түрлерінің бірі, бұл топқа термофильді бактериялар жатады, олардың ғасыр басында алғаш рет байқалған жіп тәрізді бактериялармен байланысы бар және бактериялардың ең көне түрлерінің бірі саналады. "A. aeolicus" термофильді бактериялардың ең ерте бөлінген түрлерінің бірі деп саналады. "A. aeolicus" 85–95 °C аралығындағы суда ең жақсы өседі және су астындағы жанартаулар немесе ыстық бұлақтар маңында табылған. Ол тірі қалу үшін оттегіге мұқтаж, бірақ микроаэрофильді жағдайларда жақсы өседі. Бұл өнеркәсіптік процестерді жақсартуға көмектеседі. Метаболизм Автотроф ретінде "A. aeolicus" қоршаған ортадан CO2 арқылы барлық қажетті көміртекті ала алады және электрон/энергия көзі ретінде молекулалық сутекті пайдаланады. Бұл мына себептерге байланысты мүмкін деп болжанады: 1) олардың оттегімен тыныс алу жүйесі оттегілік фотосинтез пайда болмас бұрын дамыған, 2) Aquifex туысы атмосфералық оттегінің артуынан кейін пайда болды, немесе 3) оттегімен тыныс алу дамып, Aquifex сияқты әртүрлі бактерия туыстары арасында тарады. Окистелу стресіне жауап ретінде "A. aeolicus" зиянды оттегі түрлерімен күресу үшін супероксид және пероксид сияқты қорғау ферменттеріне ие.

Тіршілік ету ортасы

"A. aeolicus" бастапқыда Сицилияның солтүстігіндегі Эол аралдары маңындағы су асты жанартаулық шығару орындарынан бөліп алынған, сондай-ақ Йеллоустонның ыстық бұлақтарынан да бөліп алынған. Гипертермофил болғандықтан, "A. aeolicus" 95 °C температураға дейін тіршілік ете алады, ал температураның ең қолайлысы 85 °C, pH-тың ең қолайлысы 8,0, ал диапазоны 6,8-ден 9,0-ға дейін.

Геномдық қасиеттері

"Aquifex aeolicus" – геномдық тізбегі толығымен анықталған тұңғыш термофильді бактерия. "Aquifex aeolicus" геномын басқа организмдермен салыстыру нәтижесінде оның гендерінің шамамен 16%-ы Archaea доменінен тегін алғандығы анықталды. Бұл бактерия сутегіні тотықтыратын Aquifex pyrophilus және оның жақын туысы Hydrogenobacter thermophilus-қа ең жақын туыс. "A. aeolicus" геномының картасы жасау жұмысы сәтті аяқталды, бірақ оның көлемі E. coli геномының үштен бір бөлігіне ғана тең екені белгілі болды. "A. aeolicus" геномы тығыз құрылымдалған, ал интрон немесе белокты тізбектеу элементтері табылған жоқ. Оның шеңберлі хромосомасы 1 551 335 жұп базалық жұпта (бжж) құралып, G+C мазмұны 43,4%-ды құрайды және 1 796 геннен тұрады. Бұдан өзге, онда үш түрлі [NiFe] гидрогеназасын кодтайтын гендер де бар. Дегенмен, Aquifex гидрогеназалары I және II энергияны сақтау процесінде жұмыс істейді деп саналады, ал гидрогеназа III көбінесе CO2 бекітуге қатысады. Сонымен қатар, тізбектеу барысында бір қосымша хромосомалық элемент (ҚХЭ) анықталды, бұл "A. aeolicus" хромосомасы мен ҚХЭ арасында генетикалық алмасудың болғанын көрсетеді.

Өнеркәсіптік қолдану

Көптеген ферменттер жоғары тұрақтылығы және молекулалық сутегін тотықтырып, жылу мен судың қосалқы өнімдерін түзету қабілетіне байланысты болашақта қолдануға мүмкіндік беретіндей анықталды. Атап айтарлық бір маңызды фермент – I гидрогеназасы, ол H2-мен жұмыс ілетін, энергия өндіретін биоотын жасушаларын жасау кезінде ферменттер мен электродтардың байланысын зерттеу үшін қолданылды. Зерттеушілер өте төзімді лумазин синтетаза ферментін қолдану мүмкіндіктерін қарастырып жатыр. Бұл фермент басқа молекулаларды қапсулаға алу үшін гендік инженерлік әдіспен жасалғандықтан, оны дәрі-дәрмек жеткізуге арналған нанотасымалдауыш ретінде зерттеуде.