Bacillus safensis

Введение

Вид бактерии Bacillus safensis - это грамположительная, спорообразующая и палочковая бактерия, первоначально выделенная из космического корабля во Флориде и Калифорнии. B. safensis, возможно, был перенесен на планету Марс на космических аппаратах Opportunity и Spirit в 2004 году.

Открытие и значение

Тринадцать штаммов новой бактерии Bacillus safensis были впервые выделены из поверхностей космических аппаратов и поверхностей сборочных установок в Космическом центре Кеннеди во Флориде, а также в Лаборатории реактивного движения в Калифорнии. Бактерия получила свое название от космического корабля JPL Spacecraft Assembly Facility (SAF). В. В. Котари и его коллеги из Университета Саураштра в Гуджарате (Индия) впервые выделили другой штамм B. safensis VK. Штамм VK был получен из куминума, растения кумина в пустынной местности Гуджарата, Индия. В частности, бактерии были собраны из ризосферы растения тмина. Рам С. Сингх и его коллеги обнаружили один из штаммов, AS 08, в образцах почвы корневых клубней спаржи в ботаническом саду в Пенджабском университете в Индии. B. safensis AS 08 обладает активностью инулазы, которая используется для производства фруктоолигосахаридов и кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы. Фруктоолигосахариды используются в качестве искусственных подсластителей и могут быть найдены во многих коммерческих пищевых продуктах. Корновый сироп также содержится во многих обработанных продуктах. Давендер Кумар и его коллеги из университета Курукшетра в Индии выделили штамм DVL 43 из образцов почвы. Этот штамм обладает липазой, важным ферментом для переваривания жиров. Липазы - это класс химических веществ, которые в природе в изобилии встречаются среди растений, животных и микроорганизмов, которые широко используются в промышленности для производства продуктов питания, бумажной продукции, моющих средств и биодизельного топлива. П. Равикумар из Государственного колледжа искусств при Университете Бхаратхяр в Индии выделил штамм PR 2 из образцов почвы, наполненных взрывчатыми веществами. Этот штамм был идентифицирован по его последовательности 16S rDNA методом дидеоксичной секвенирования Sanger и был депонирован в GenBank в Мэриленде, США. Он носит номер присоединения KP261381 с 885 базовыми парами линейной ДНК и количеством оснований 175 a 295 c 199 g 216 t.

Физические характеристики и метаболизм

Bacillus safensis - это грамположительная, спорообразующая прутковая бактерия. B. safensis также является аэробным химиогетеротрофом. Размер клеток колеблется от 0,5 до 0,7 мкм в диаметре и 1,01,2 мкм в длину. Штамм VK B. safensis является микроорганизмом, переносящим соль, и может расти за пределы 010% солевого диапазона общих микробных видов. Геном также отображает 73 гены тРНК.

Различие родственных видов

Несколько изолятов рода Bacillus почти идентичны Bacillus pumilus. Группа изолированных организмов, связанных с B. pumilus, включает пять родственных видов: B. pumilus, B. safensis, B. stratosphericus, B. altitudinis и B. aerophilus. Эти виды трудно отличить из-за их 99,5% сходства в их последовательности гена 16S рРНК. Недавно ученые открыли альтернативный способ различать эти близкие родственники, особенно B. pumilus и B. safensis. ДНК-гираза является важным ферментом, который вводит отрицательную суперкотушку в ДНК и отвечает за биологические процессы репликации и транскрипции ДНК. Гираза ДНК состоит из двух подединиц, А и В. Эти подразделы обозначаются как gyrA и gyrB. Ген gyrB, белковый подгруппа B, является топоизомеразой II типа, которая необходима для репликации ДНК. Этот ген сохранился среди бактериальных видов. Скорость эволюции на молекулярном уровне, выведенная из связанных с gyrB последовательностей генов, может быть определена с более ускоренной скоростью по сравнению с последовательностями генов 16S рРНК. Эти подразделы позволили филогенетически различать разнообразие видов, связанных с B. pumilus, к которым относится B. safensis. Штамм B. safensis DSM19292 имеет 90,2% сходства по последовательности gyrA с B. pumilus штаммом DSM 27. В 1952 году штамм B. pumilus был обнаружен в культуре DSMZ и помечен как штамм DSM 354. Штамм был идентифицирован до того, как был обнаружен B. safensis. В 2012 году было проведено тестирование сходства последовательности gyrA между штаммом B. pumilus DSM 354 и штаммом B. pumilus DSM 27, а также против штамма B. safensis DSM 19292 (тип штамма FO 36b). Штамм DSM 354 показал 90,4% и 98% сходства последовательности с B. pumilus штамм DSM 27 и B. safensis штамм DSM 19292, соответственно. Эти результаты показали, что DSM 354 может быть фактически штаммом B. safensis, а не штаммом B. pumilus. Эти результаты подтвердили, что последовательности gyrA могут использоваться для дифференцирования близкородственных бактерий.

Several isolates of the genus Bacillus are nearly identical to Bacillus pumilus. The group of isolates related to B. pumilus contains five related species: B. pumilus, B. safensis, B. stratosphericus, B. altitudinis, and B. aerophilus. These species are difficult to distinguish due to their 99.5% similarity in their 16S rRNA gene sequence. Recently, scientists have discovered an alternate way to differentiate between these closely related species, especially B. pumilus and B. safensis. DNA gyrase is an important enzyme that introduces a negative supercoil to the DNA and is responsible for the biological processes in DNA replication and transcription. DNA gyrase is made of two subunits, A and B. These subunits are denoted as gyrA and gyrB. The gyrB gene, subunit B protein, is a type II topoisomerase that is essential for DNA replication. This gene is conserved among bacterial species. The rate of evolution at the molecular level deduced from gyrB related gene sequences can be determined at a more accelerated rate compared to the 16S rRNA gene sequences. These subunits have provided a way to phylogenetically distinguish between the diversity of species related to B. pumilus, which includes B. safensis. Strain B. safensis DSM19292 shares 90.2% gyrA sequence similarity with B. pumilus strain DSM 27. In 1952, a strain of B. pumilus was discovered in the DSMZ culture and labeled as strain DSM 354. The strain was identified before B. safensis was discovered. In 2012, a gyrA sequence similarity was tested between the B. pumilus strain DSM 354 and B. pumilus strain DSM 27, as well as against B. safensis strain DSM 19292 (type strain FO 36b). Strain DSM 354 showed a 90.4% and 98% sequence similarity with B. pumilus strain DSM 27 and B. safensis strain DSM 19292, respectively. These results indicated that DSM 354 may in fact be a B. safensis strain, instead of a B. pumilus strain. These results supported that gyrA sequences could be used to differentiate between closely related bacteria.