Кіріспе

Бегиатоа бактериялар туысы - Псевдомонадоталар класына жататын Тиотрихальдер отрядына жататын гаммапротеобактериялар туысы. Бұл бактериялар диаметрі 200 мкм-ге дейін болатын жасушалардан тұратын түсті емес жіптерді құрайды және Жердегі ең үлкен прокариоттардың бірі болып табылады. Беггиатуа - энергия көзі ретінде күкірт түрлерін азайтатын химиолитрофтық күкірт тотығыштар. Олар көктайғақ бай ортада, мысалы топырақта, теңізде және тұщы суда, терең теңіздегі гидротермальдық шаңырақтарда және ластанған теңіз ортасында өмір сүреді. Басқа күкірт бактерияларымен, мысалы, Тиотрикспен бірлесе отырып, олар биофильмдерді құра алады, олар ұзақ ақ жіптердің маталары ретінде жалаңаш көзбен көрінеді; ақ түсті күкірт глобулалары жасушалардың ішінде сақталады.

Ашылу

Бегиатоаны 1842 жылы ботаник Витторе Тревисан көк жасыл балдырлар (қазіргі таңда цианобактериялар) деп сипаттаған. Ол оны итальяндық дәрігер және ботаник Франческо Секондо Бегиато (1806-1883) құрметіне атаған. Кейін Беггиатуаның табиғи мекендейтін күкірт көздерінде күкірт глобулалары жасушаларында жинақталатыны анықталды. Украиналық микробиолог Сергей Виноградский Антон де Баридің зертханасында жұмыс істеп, бұл клеткааралық күкірт глобулалары Беггиатоа сутек сульфидін (H2S) энергия көзі ретінде тотыққанда, терминалды электронды қабылдағыш ретінде оттегі және көміртек көзі ретінде CO2 пайдаланғанда пайда болғанын көрсетті. Виноградский бұл зат алмасу түрін "иноргоксидация" (органикалық емес қосылыстардың тотығуы) деп атады, ол бүгінгі күні хемолитрофия деп аталады. Бұл литотрофияның алғашқы ашылуы болды.

Таксономия

Бегиатоа тұқымдасы әр түрлі, оның өкілдері тұщы және тұщы судағы бірнеше тіршілік ету ортасын және нишаларды алып жатыр. Бұрын олар Oscillatoria spp жақын туыстары деп шатастырылып келген. (фильм цианобактериялар) ұқсас морфологиясы мен қозғалыс қабілеті бар, бірақ 5S rRNA талдау Беггиатоа мүшелері цианобактериялардан филогенетикалық жағынан алыс екенін және оның орнына гаммапротеобактериялар фильміне кіретінін көрсетті. Олардың әртүрлілігіне қарамастан, Беггиатоаның тек екі түрі ресми түрде сипатталған: типтік түрі Беггиатоа альба және Беггиатоа лептомитоформис, соңғысы тек 2017 жылы жарияланды. Сульфидті тотықтандыру және күкіртті сақтау қабілеті - Беггиатоаны және оның жақын туысы Тиоплоканы, цианобактериялар және күкіртті тотықтырмайтын Цитофага және Флексибактер сияқты басқа сүректі бактериялардан айырмашылығы, түсті күкіртті бактериялар ретінде анықтайтын негізгі белгілер. Тағы бір ерекшелігі - бұл кең теңіз түрлерінің жасушаларының вакуолаларында нитратты сақтау мүмкіндігі. 16S rRNA тізбектерінің негіздік зерттеулері бұл сипаттама Beggiatoa тұқымдасына жататын монофилетикалық клад мүшелері арасында ортақ деп болжайды; бұл кладқа Тиоплока және Тиомаргарита мүшелері де кіреді, екеуі де Beggiatoas-пен аздаған айырмашылықтар көрсетеді: біріншісі ортақ шырышты қабықпен бөлісе, екіншісі жіптік өсіп, дөңгеленген жасушалардың тізбегін құрайды. Филогендік тарих номенклатураны көрсетпегендіктен, тұқымдар мен түрлердің жаңа атаулары қажет. Neo типті штамм - B18LB және ол тұщы су түрін анықтау критерийлерін белгіледі Beggiatoa alba.

Генетика

Таза мәдениеттің жоқтығынан Бегиатоаның генетикасы туралы аз мәлімет бар. Beggiatoa alba құрамында 40 және 42,7% GC бар, екі немесе үш ұқсас плазмидтер және геном мөлшері шамамен 3 Мегабаза (Мбп) (B18LD штаммы).

Метаболизм

Бегиатоа тобы негізінен сульфидті тотықтыратын хемолитрофты бактериялардан тұрады. Алайда, ықтимал метаболистік жолдар диапазоны өте әртүрлі, гетеротрофиядан хемолитоавтотрофияға дейін өзгереді. Осы үлкен өзгергіштіктен осы тұқымның әртүрлі бактериялары бір-бірінен қатты ерекшеленеді.