Введение
Род архей Ferroplasma - род архей, принадлежащих к семейству Ferroplasmaceae. Члены ферроплазмы обычно являются ацидофильными, плеоморфными, неправильно сформированными кокками. Семейство архейных ферроплазмовых впервые было описано в начале 2000-х годов. На сегодняшний день изолировано и охарактеризовано очень мало видов ферроплазмы. Изолированные виды включают Ferroplasma acidiphilum, Ferroplasma acidarmanus и Ferroplasma thermophilum. Позже было установлено, что четвертый изолированный вид Ferroplasma cupricumulans принадлежит к отдельному роду. Вариации в тетраэфирных липидах семейства Ferroplasmaceae используются для химиотактономической идентификации на уровне рода и вида, потому что многие члены обладают идентичными последовательностями 16S рРНК. Во время этой реакции железо, которое может быть использовано ферроплазмой, также регенерируется, что приводит к "циклу распространения", в котором pH снижается. Реакцию можно описать следующим уравнением: FeS2 + 14Fe^3+ + 8H2O > 15Fe^2+ + 2SO4^2 + 16H+ Ферроплазменные виды часто присутствуют в местах AMD, где они участвуют в этом цикле посредством биотического окисления черного железа. Также в ней меньше токсичных побочных продуктов. Исследования показали, что включение Ferroplasma thermophilum вместе с бактериями Acidithiobacillus caldus и Leptospirillum ferriphilum может биоактивировать процесс выщелачивания халкопирита и увеличить скорость восстановления меди.
Ferroplasma is a genus of Archaea that belong to the family Ferroplasmaceae. Members of the Ferroplasma are typically acidophillic, pleomorphic, irregularly shaped cocci. The archaean family Ferroplasmaceae was first described in the early 2000s. To date very few species of Ferroplasma have been isolated and characterized. Isolated species include Ferroplasma acidiphilum, Ferroplasma acidarmanus, and Ferroplasma thermophilum. A fourth isolate Ferroplasma cupricumulans was later determined to belong to a separate genus. Variations in the tetraether lipids of the family Ferroplasmaceae are used for chemotaxonomic identification at the genus and species level because many members possess identical 16S rRNA sequences. During this reaction ferrous iron, which can be utilized by Ferroplasma, is also regenerated leading to a "propagation cycle" where pH is lowered. The reaction can be described by the following equation:
FeS2 + 14Fe^3+ + 8H2O > 15Fe^2+ + 2SO4^2 + 16H+
Ferroplasma species are often present at AMD sites where they participate in this cycle through the biotic oxidation of ferrous iron. It also produces fewer toxic byproducts. Studies have shown that the inclusion of Ferroplasma thermophilum along with the bacteria Acidithiobacillus caldus and Leptospirillum ferriphilum can bioaugment the leaching process of chalcopyrite and increase the rate at which copper is recovered.
Ferroplasma acidiphilum (Ферроплазма ацидифилум)
Было показано, что Ferroplasma acidiphilum растет как химикомиксотроф и растет синергически с кислотофильными бактериями Leptospirillum ferriphilum. Штамм Ferroplasma acidiphilum YT является факультативным анаэробом со всеми необходимыми генами для ферментации аргинина. Хотя неясно, использует ли Ferroplasma acidiphilum YT свой путь ферментации аргинина, сам путь является древним метаболизмом, который восходит к последнему универсальному общему предку (LUCA) трех областей жизни.
Ferroplasma acidarmanus (Ферроплазма кислородная)
Ferroplasma acidarmanus Fer1 был выделен из образцов рудников, собранных в Айрон-Маунтин, Калифорния. Железная гора (CA) - бывшая шахта, известная своим кислотным дренажем (AMD) и загрязнением тяжелыми металлами. Помимо того, что F. acidarmanus Fer1 является ацидофильным, он обладает высокой устойчивостью как к меди, так и к мышьяку.
Ferroplasma cupricumulans (ранее Ferroplasma cyprexacervatum)
В 2006 году Ferroplasma cupricumulans был выделен из раствора слизи, собранного на месторождении Myanmar Ivanhoe Copper company (MICCL) в Мьянме.
Ferroplasma thermophilum (ферроплазма термофиль)
В 2008 году Чжоу и др. описал выделение организма Ferroplasma thermophilum L1T из реактора в калькопиритном столбе, который был инъектирован кислотным канализационным раствором (AMD) из медного рудника Daye в китайской провинции Хубэй. В аэробных условиях с низкой концентрацией дрожжевого экстракта F. thermophilum растет путем окисления железа. Однако в анаэробных условиях F. thermophilum уменьшает содержание железа и сульфата. Это делает F. thermophilum экологически важным для циклического обращения железа и серы на богатых пиритом месторождениях.