Введение

Род бактерий Beggiatoa - это род гаммапротеобактерий, принадлежащих к порядку Thiotrichales, в псевдомонадота. Эти бактерии образуют бесцветные нити, состоящие из клеток, диаметр которых может достигать 200 мкм, и являются одними из крупнейших прокариотов на Земле. Беггиатоа являются химиолититрофными окислителями серы, использующими уменьшенные виды серы в качестве источника энергии. Они обитают в средах, богатых серой, таких как почва, морская и пресноводная вода, в глубоководах гидротермальных отверстий и в загрязненных морских средах. В сочетании с другими серными бактериями, например, Thiothrix, они могут образовывать биофильмы, которые видны невооруженным глазом в виде матов из длинных белых нитей; белый цвет обусловлен серными глобулями, хранящимися внутри клеток.

Открытие

Беггиатоа первоначально был описан как тип сине-зеленых водорослей (сегодня известных как цианобактерии) ботаником Витторе Тревисаном в 1842 году, который назвал его в честь итальянского врача и ботаника Франческо Секондо Беггиато (1806 1883), из Венеции. Позже было показано, что беггиатуа в своей естественной среде обитания, в которых есть серные источники, накапливают в клетках серные глобулы. Украинский микробиолог Сергей Виноградский, работавший в лаборатории Антона де Бари, показал, что эти внутриклеточные глобулы серы образовались, когда Беггиатоа окислял сероводород (H2S) в качестве источника энергии, с кислородом в качестве конечного приемника электронов и CO2 в качестве источника углерода. Виноградский называл эту форму метаболизма "иноргоксидацией" (окислением неорганических соединений), сегодня называемой хемолитотрофией. Это открытие стало первым открытием литотрофии.

Таксономия

Род Беггиатоа разнообразен, его представители занимают несколько мест обитания и нишей, как в пресной, так и в соленой воде. В прошлом их путали с близкими родственниками Oscillatoria spp. (фильм Цианобактерии), потому что они имеют схожую морфологию и подвижность, но анализ 5S рРНК показал, что члены Beggiatoa филогенетически далеки от Цианобактерий и являются членами филма Гаммапротеобактерий. Несмотря на их разнообразие, официально описаны только два вида Beggiatoa: типный вид Beggiatoa alba и Beggiatoa leptomitoformis, последний из которых был опубликован только в 2017 году. Способность окислять сульфид и хранить серу являются основными характеристиками, которые определяют Беггиатоа и его близкого родственника Тиоплока как нитевидные бесцветные серные бактерии, в отличие от других нитевидных бактерий, таких как цианобактерии и не окисляющие серу Цитофаги и Флексибактер. Еще одна отличительная особенность - способность хранить нитраты внутри вакуолов клеток широких морских видов. Исследования последовательностей 16S рРНК показали, что эта характеристика распространена между членами монофилетического клада, гнездятся в родах Beggiatoa; этот клад также включает членов Thioploca и Thiomargarita, оба представляют только незначительные различия с Beggiatoas: в то время как первый растет, разделяя общую слизистую оболочку, последний не сохранил нитевидный рост и образует цепочки округлых клеток. Поскольку филогенная история не отражает номенклатуру, возникает необходимость в новом наименовании родов и видов. Штамм типа Neo - B18LB, и он установил критерии идентификации пресноводного вида Beggiatoa alba.

Генетика

Из-за отсутствия чистой культуры мало что известно о генетике Беггиатоа. Содержание GC в Beggiatoa alba составляет от 40 до 42,7 моль%, две или три аналогичные плазмиды и размер генома около 3 мегабаз (Mbp) (штамм B18LD).

Метаболизм

Группа Беггиатоа в основном состоит из химиолититрофных сульфид-окисляющих бактерий. Однако диапазон возможных метаболических путей очень разнообразен, варьируя от гетеротрофии до хемолитоавтотрофии. Из-за этой огромной изменчивости разнообразные бактерии этого рода могут сильно отличаться друг от друга.