Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
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.
Genus of bacteria
Beggiatoa is a genus of Gammaproteobacteria belonging to the order Thiotrichales, in the Pseudomonadota phylum. These bacteria form colorless filaments composed of cells that can be up to 200 μm in diameter, and are one of the largest prokaryotes on Earth. Beggiatoa are chemolithotrophic sulfur oxidizers, using reduced sulfur species as an energy source. They live in sulfur rich environments such as soil, both marine and freshwater, in the deep sea hydrothermal vents, and in polluted marine environments. In association with other sulfur bacteria, e. g. Thiothrix, they can form biofilms that are visible to the naked eye as mats of long white filaments; the white color is due to sulfur globules stored inside the cells.
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.
Beggiatoa was originally described as a type of blue green algae (today known as Cyanobacteria) by the botanist Vittore Trevisan in 1842, who named it in honor of the Italian doctor and botanist Francesco Secondo Beggiato (1806 1883), from Venice. Later, it was shown that Beggiatoa in their natural habitat of sulfur springs accumulate sulfur globules in their cells. The Ukrainian microbiologist Sergei Winogradsky, working in the laboratory of Anton de Bary, showed that these intracellular sulfur globules were formed when Beggiatoa oxidized hydrogen sulfide (H2S) as an energy source, with oxygen as the terminal electron acceptor and CO2 used as a carbon source. Winogradsky referred to this form of metabolism as "inorgoxidation" (oxidation of inorganic compounds), today called chemolithotrophy. The finding represented the first discovery of lithotrophy.
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.
The genus Beggiatoa is diverse, with representatives occupying several habitats and niches, both in fresh and salt water. In the past, they have been confused as close relatives of Oscillatoria spp. (phylum Cyanobacteria) because they have similar morphology and motility, but 5S rRNA analysis showed that members of Beggiatoa are phylogenetically distant from Cyanobacteria, and are instead members of the phylum Gammaproteobacteria. Despite their diversity, only two species of Beggiatoa have been formally described: the type species Beggiatoa alba and Beggiatoa leptomitoformis, the latter of which was only published in 2017. The capability to oxidize sulfide and store sulfur are the main features which define Beggiatoa and its close relative Thioploca as filamentous colorless sulfur bacteria, in contrast to other filamentous bacteria like cyanobacteria and the non sulfur oxidizing Cytophaga and Flexibacter. Another defining feature is the ability to store nitrate inside the vacuoles of the wide marine species' cells. 16S rRNA sequences base studies inferred that this characteristic is shared between members of a monophyletic clade nested in the Beggiatoa genera; this clade also includes members of Thioploca and Thiomargarita, both presenting only slight differences with Beggiatoas: whereas the former grows sharing a common slime sheath, the latter has not conserved filamentous growth and forms chains of rounded cells. Since the phylogenic history do not reflect the nomenclature, there is a need for a new denomination of genera and species. The Neo type strain is the B18LB and it settled the criteria for identification of the freshwater species 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).
Because of the lack of a pure culture, little is known about the genetics of Beggiatoa. Beggiatoa alba has a GC content between 40 and 42.7 mol%, two or three similar plasmids, and a genome size of about 3 Megabase (Mbp) (strain B18LD).
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.
Beggiatoa group is mainly composed by chemolithotrophic, sulfide oxidizing bacteria. However, the range of possible metabolic pathways is very diversified, varying from the heterotrophy to the chemolithoautotrophy. Because of this huge variability the diverse bacteria of this genus can differ greatly from each other.