[go: up one dir, main page]

Thermoproteota

Archaea Sulfolobus infectada polo virus específico STSV-1.
Clasificación científica
Dominio: Archaea
Reino: Proteoarchaeota
Superfilo: grupo TACK
Filo: Thermoproteota
Garrity & Holt 2021[1]
Clase
Sinonimia
  • "Eocyta" Lake et al. 1984
    Isto tamén se aplica ao grupo TACK
  • "Crenarchaeota" Garrity and Holt 2001
  • "Gearchaeota" corrig. Kozubal et al. 2013
  • "Marsarchaeota" Jay et al. 2018
  • "Nezhaarchaeota" Wang et al. 2019
  • "Thermoproteaeota" Oren et al. 2015
  • "Thermoproteota" Whitman et al. 2018
  • "Verstraetearchaeota" Vanwonterghem et al. 2016

Os Thermoproteota (tamén coñecidos como Crenarchaea ou Crenarchaeota) son procariotas que foron clasificados como un filo do dominio Archaea.[2][3][4] Inicialmente, pensábase que os Thermoproteota eran extremófilos dependentes do xofre, pero estudos recentes identificaron ARNr ambiental característico de Thermoproteota que indica que estes organismos poden ser as arqueas máis abundantes nos ambientes mariños.[5] Orixinalmente, foron separados das outras arqueas baseándose en secuencias de ARNr; outras características fisiolóxicas, como a falta de histonas, apoian esta división, aínda que atopáronse algunhas crenarqueas que teñen histonas.[6] Ata hai pouco todas as arqueas Thermoproteota cultivadas eran termófilas ou hipertemófilas, algunhas das cales tiñan a capacidade de poder crecer ata a 113 °C.[7] Estes organismos tínguense como gramnegativos e son morfoloxicamente diversos, con células que poden ser bacilos, cocos, filamentosas ou de formas raras.[8]

Os Thermoproteota foron inicialmente clasificados formando parte do reino Eocyta en 1984,[9] mais esta clasificación foi despois descartada. O termo "eocito" aplícase agora tanto aos organismos TACK (antes Crenarchaeota) coma aos Thermoproteota.

Sulfolobus

editar

Un dos membros mellor caracterizados do filo é Sulfolobus solfataricus. Este organismo foi illado orixinalmente de fontes xeotermais sulfúricas de Italia, e crece a 80 °C e a pH de 2–4.[10] Desde a súa caracterización inicial feita por Wolfram Zillig, un pioneiro na investigación das arqueas e os termófilos, atopáronse especies similares do mesmo xénero por diversas partes do mundo. A diferenza da gran maioría dos termófilos cultivados, Sulfolobus crece aerobicamente como quimioorganótrofo (obtendo a súa enerxía de fontes orgánicas como os azucres). Estes factores permiten un crecemento moito máis fácil en condicións de laboratorio que o dos organismos anaerobios e isto fixo que Sulfolobus se convertese nun organismo modelo para o estudo de hipertermófilos e un gran grupo de virus diversos que se replican dentro deles.

LTP_06_2022 baseado no ARNr 16S[11][12][13] GTDB 08-RS214 baseado en 53 proteínas marcadoras[14][15][16]
"TACK"

Nitrososphaerota

Thermoproteota
Thermoproteia

Thermoproteales

Fervidicoccales

Desulfurococcales 1

Desulfurococcales

Sulfolobales

"TACK"

"Korarchaeia"

"BAT"

"Bathyarchaeia" (MCG)

Nitrososphaeria_A ("Aigarchaeota")

Nitrososphaeria

"Sulfobacteria"
"Methanomethylicia"

"Methanomethylicales"

"Nezhaarchaeales"

("Verstraetearchaeota")
"Thermoproteia"

"Gearchaeales"

"Thermofilales"

Thermoproteales

"Sulfolobia"

"Marsarchaeales"

Sulfolobales

Thermoproteota

Reparación recombinacional de danos no ADN

editar

A irradiación de células de S. solfataricus con luz ultravioleta induce unha intensa formación de pili tipo IV, que poden despois promover a agregación celular.[17] Ajon et al. demostraron que a agregación celular inducida por luz ultravioleta[18] mediaba unha alta frecuencia intercelular de intercambios de marcadores cromosómicos. Os cultivos que eran inducidos con luz ultravioleta tiñan taxas de recombinación que excedían as dos cultivos non inducidos en tres ordes de magnitude. As células de S. solfataricus só poden agregarse con outros membros da súa propia especie.[18] Frols et al.[17][19] e Ajon et al.[18] consideraron que o proceso de transferencia de ADN inducible con luz ultravioleta, seguido da reparación por recombinación homóloga dos danos no ADN, é un importante mecanismo para promover a integridade do cromosoma.

Este proceso de transferencia de ADN pode considerarse unha forma primitiva de interacción sexual.

Especies mariñas

editar

Desde 1992 están publicándose datos de secuencias de xenes que pertencen aos Thermoproteota de ambientes mariños.[20],[21] Desde entón, utilizouse a análise dos abundantes lípidos das membranas de Thermoproteota recollidos do océano aberto para determinar a concentración destas “Crenarchaea de baixa temperatura” (Ver TEX-86). Baseándose nestas medidas dos seus lípidos sinatura, pénsase que os Thermoproteota son moi abundantes e uns dos contribuíntes principais á fixación do carbono.[22] As secuencias de ADN dos Thermoproteota tamén se atoparon no solo e en ambientes de auga doce, o que suxire que este filo está omnipresente na maioría dos ambientes.[23]

En 2005 publicáronse evidencias das primeiras “Crenarchaea de baixa temperatura” cultivadas. A especie Nitrosopumilus maritimus è un organismo que oxida o amoníaco illado dun tanque dun acuario mariño e que crece a 28 °C.[24]

Posibles conexións cos eucariotas

editar
Artigos principais: Hipótese do eocito e Asgard (arqueas).

A investigación sobre o sistema de dous dominios de clasificación dos seres vivos sinala as posibles conexións entre as crenarqueas e os eucariotas.[25]

As análises de ADN feitas en 2008 (e posteriormente en 2017) mostraron que os eucariotas posiblemente evolucionaron a partir de organismos similares aos termoproteotas. Outros candidatos para seren os antepasados dos eucariotas son o grupo moi relacionado das arqueas Asgard.

Estes resultados son similares aos da hipótese do eocito de 1984, proposta por James A. Lake.[9] A clasificación segundo Lake, establecí que tanto as crenarqueas coma as Asgard pertencían ao reino Eocyta. Aínda que isto foi desbotado polos científicos, o concepto principal do eocito permanece. O termo "Eocyta" agora refírese ao grupo TACK ou ao propio filo Thermoproteota.

Porén, este asunto é moi discutido e a investigación aínda continúa.

  1. Oren A, Garrity GM (2021). "Valid publication of the names of forty-two phyla of prokaryotes". Int J Syst Evol Microbiol 71 (10): 5056. PMID 34694987. doi:10.1099/ijsem.0.005056. 
  2. Ver o NCBI webpage on Crenarchaeota
  3. C.Michael Hogan. 2010. Archaea. eds. E.Monosson & C.Cleveland, Encyclopedia of Earth. National Council for Science and the Environment, Washington DC.
  4. Datos extraídos de "NCBI taxonomy resources". National Center for Biotechnology Information. Consultado o 2007-03-19. 
  5. Madigan M; Martinko J, eds. (2005). Brock Biology of Microorganisms (11th ed.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-144329-7. 
  6. Cubonova L, Sandman K, Hallam SJ, Delong EF, Reeve JN (2005). "Histones in Crenarchaea". Journal of Bacteriology 187 (15): 5482–5485. PMC 1196040. PMID 16030242. doi:10.1128/JB.187.15.5482-5485.2005. 
  7. Blochl E, Rachel R, Burggraf S, Hafenbradl D, Jannasch HW, Stetter KO (1997). "Pyrolobus fumarii, gen. and sp. nov., represents a novel group of archaea, extending the upper temperature limit for life to 113 °C". Extremophiles 1 (1): 14–21. PMID 9680332. doi:10.1007/s007920050010. 
  8. Garrity GM, Boone DR, eds. (2001). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology Volume 1: The Archaea and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria (2ª ed.). Springer. ISBN 978-0-387-98771-2. 
  9. 9,0 9,1 Lake JA, Henderson E, Oakes M, Clark MW (xuño de 1984). "Eocytes: a new ribosome structure indicates a kingdom with a close relationship to eukaryotes". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 81 (12): 3786–3790. Bibcode:1984PNAS...81.3786L. PMC 345305. PMID 6587394. doi:10.1073/pnas.81.12.3786. 
  10. Zillig W, Stetter KO, Wunderl S, Schulz W, Priess H, Scholz I (1980). "The Sulfolobus-"Caldariellard" group: Taxonomy on the basis of the structure of DNA-dependent RNA polymerases". Arch. Microbiol. 125 (3): 259–269. doi:10.1007/BF00446886. 
  11. "The LTP". Consultado o 10 de maio de 2023. 
  12. "LTP_all tree in newick format". Consultado o 10 de maio de 2023. 
  13. "LTP_06_2022 Release Notes" (PDF). Consultado o 10 de maio de 2023. 
  14. "GTDB release 08-RS214". Genome Taxonomy Database. Consultado o 10 de maio de 2023. 
  15. "ar53_r214.sp_label". Genome Taxonomy Database. Consultado o 10 de maio de 2023. 
  16. "Taxon History". Genome Taxonomy Database. Consultado o 10 de maio de 2023. 
  17. 17,0 17,1 Fröls S, Ajon M, Wagner M, Teichmann D, Zolghadr B, Folea M, Boekema EJ, Driessen AJ, Schleper C, Albers SV. UV-inducible cellular aggregation of the hyperthermophilic archaeon Sulfolobus solfataricus is mediated by pili formation. Mol Microbiol. 2008 Nov;70(4):938-52. doi: 10.1111/j.1365-2958.2008.06459.x. PMID: 18990182
  18. 18,0 18,1 18,2 Ajon M, Fröls S, van Wolferen M, Stoecker K, Teichmann D, Driessen AJ, Grogan DW, Albers SV, Schleper C. UV-inducible DNA exchange in hyperthermophilic archaea mediated by type IV pili. Mol Microbiol. 2011 Nov;82(4):807-17. doi: 10.1111/j.1365-2958.2011.07861.x. Epub 2011 Oct 18. PMID: 21999488
  19. Fröls S, White MF, Schleper C. Reactions to UV damage in the model archaeon Sulfolobus solfataricus. Biochem Soc Trans. 2009 Feb;37(Pt 1):36-41. doi: 10.1042/BST0370036. PMID: 19143598
  20. Fuhrman JA, McCallum K, Davis AA (1992). "Novel major archaebacterial group from marine plankton". Nature 356 (6365): 148–9. Bibcode:1992Natur.356..148F. PMID 1545865. doi:10.1038/356148a0. 
  21. DeLong EF (1992). "Archaea in coastal marine environments". Proc Natl Acad Sci USA 89 (12): 5685–9. Bibcode:1992PNAS...89.5685D. PMC 49357. PMID 1608980. doi:10.1073/pnas.89.12.5685. 
  22. Ivan Berg et al. Autotrophic Carbon Fixation in Archaea. Xuño 2010. Nature Reviews Microbiology 8(6):447-60. DOI:10.1038/nrmicro2365
  23. Barns SM, Delwiche CF, Palmer JD, Pace NR (1996). "Perspectives on archaeal diversity, thermophily and monophyly from environmental rRNA sequences". Proc Natl Acad Sci USA 93 (17): 9188–93. Bibcode:1996PNAS...93.9188B. PMC 38617. PMID 8799176. doi:10.1073/pnas.93.17.9188. 
  24. Könneke M, Bernhard AE, de la Torre JR, Walker CB, Waterbury JB, Stahl DA (2005). "Isolation of an autotrophic ammonia-oxidizing marine archaeon". Nature 437 (7058): 543–6. Bibcode:2005Natur.437..543K. PMID 16177789. doi:10.1038/nature03911. 
  25. Yutin, Natalya; Makarova, Kira S.; Mekhedov, Sergey L.; Wolf, Yuri I.; Koonin, Eugene V. (2008). "The deep archaeal roots of eukaryotes". Molecular Biology and Evolution 25 (8): 1619–1630. PMC 2464739. PMID 18463089. doi:10.1093/molbev/msn108. 

Véxase tamén

editar

Outros artigos

editar

Bibliografía

editar

Revistras científicas

editar

Libros científicos

editar

Bases de datos científicas

editar

Ligazóns externas

editar