Введение
Род архей
Археоглобус — это род типа (отдела) Эвриархеот. Археоглобусы встречаются в высокотемпературных нефтяных месторождениях, где они могут способствовать образованию сероводорода в нефти.
Метаболизм
Археоглобусы растут анаэробно при экстремально высоких температурах от 60 до 95 °C, с оптимальным ростом при 83 °C (ssp. A. fulgidus VC 16). Полная последовательность генома A. fulgidus выявила наличие почти полного набора генов, необходимых для метаногенеза. Функция этих генов у A. fulgidus остается неясной, а отсутствие фермента метил-CoM-редуктазы исключает возможность метаногенеза по механизму, аналогичному тому, что наблюдается у других метаногенов.
Описание и значение
Археоглобусы – гипертермофилы, которых можно обнаружить в гидротермальных источниках, нефтяных месторождениях и горячих источниках. Они способны образовывать биоплёнку под воздействием стрессовых факторов окружающей среды, таких как экстремальные значения pH или температуры, высокие концентрации металлов, а также при добавлении антибиотиков, ксенобиотиков или кислорода. Эти археи известны тем, что вызывают коррозию железа и стали в системах переработки нефти и газа, производя сульфид железа. Однако их биоплёнки могут найти промышленное или исследовательское применение для детоксикации образцов, загрязнённых металлами, или для извлечения металлов в экономически оправданной форме.
Структура генома
Геном Archaeoglobus fulgidus представляет собой кольцевую хромосому размером примерно вдвое меньше, чем у E. coli – около 2 178 000 пар оснований. Несмотря на то, что это бактерия, археоглобус может достигать размера монеты в 25 центов при должном питании. Четверть генома кодирует консервативные белки, функции которых пока не установлены, но они экспрессируются в других археях, таких как Methanococcus jannaschii. Еще четверть генома кодирует белки, уникальные для археального домена. Одной из особенностей генома является большое количество дупликаций генов, при этом дублированные белки не идентичны. Это указывает на метаболическую дифференциацию, особенно в отношении путей разложения и рециркуляции углерода посредством утилизации высвобождающихся жирных кислот. Дупликация генов также обуславливает больший размер генома Archaeoglobus по сравнению с его близким родственником M. jannaschii. Также установлено, что Archaeoglobus не содержит интеинов в кодирующих областях, в то время как у M. jannaschii их обнаружено 18.
Молекулярные сигнатуры, показывающие родство с метаногенами и термококками
Сравнительные геномные исследования археальных геномов предоставляют данные о том, что представители рода Archaeoglobus являются ближайшими родственниками метаногенных архей. Это подтверждается наличием 10 консервативных сигнатурных белков, уникальных для всех метаногенов и Archaeoglobus. Кроме того, было идентифицировано 18 белков, уникальных для представителей Thermococci, Archaeoglobus и метаногенов, что указывает на то, что эти три группы архей могли иметь общего предка, отличного от других архей. Однако нельзя исключать, что общее присутствие этих сигнатурных белков в этих археальных линиях является результатом горизонтального переноса генов.
Экология
Виды археоглобусов используют окружающую среду, выступая в роли сапротрофов с широким спектром потенциальных источников углерода. Они способны получать углерод из жирных кислот, продуктов распада аминокислот, альдегидов, органических кислот и, возможно, также из CO. Оптимальные температуры роста для археоглобусов составляют около 83 °C, однако образование биопленки обеспечивает некоторую устойчивость к изменениям условий окружающей среды. Биопленка состоит из полисахаридов, белков и металлов.
Медицина
Клетки, защищенные биопленкой, трудно уничтожить с помощью стандартной антимикробной терапии, что открывает перед ними новые возможности для лечения.