Deinococcus-thermus

Deinococcus–Thermus е колено во кое спаѓаат бројни видови на екстремофилни бактерии.^[1]

Овие бактерии имаат дебел клеточен ѕид кој им дава Грам-позитивно обојување, но тие имаат и втора мембрана па затоа се поблиски по структура со Грам-негативните бактерии.^[2][3][4] Томас Кавалир-Смит го нарекува ова колено Hadobacteria^[5] (според грчкото име на подземјето - Хад).

Таксономија

Коленото Deinococcus-Thermus се состои од една класа (Deinococci) и два реда:

• Deinococcales вклучуваат две фамилии (Deinococcaceae и Trueperaceae), и три рода, Deinococcus, Deinobacterium и Truepera.^[6][7][8] Truepera radiovictrix е најрано дивергираниот член на редот. Родот Deinococcus формира посебен монофилектички кластер во однос на Deinobacterium и Truepera.^[9] Родот вклучува неколку видови кои се отпорни на радијација; тие се познати по нивната способност да "јадат" нуклеарен отпад и други токсични материјали, и да преживуваат во вакуум простор и екстреми на топлина и студ.^[10]
• Thermales вклучуваат неколку родови отпорни на топлина (Marinithermus, Meiothermus, Oceanithermus, Thermus, Vulcanithermus, Rhabdothermus) групирани во една фамилија, Thermaceae.^[11] Филогенетските анализи покажуваат дека во рамките наThermales, Meiothermus и Thermus видовите формираат монофилектички кластер, во однос на Marinithermus, Oceanithermus, Vulcanithermus и Rhabdothermus. Ова сугерира дека Meiothermus и Thermus видовите се повеќе сродни еден со друг во однос на другите родови во редот. Видот Thermus aquaticus бил значаен за развојот на полимераза верижната реакција (PCR).^[12]

Иако овие две групи потекнуваат од заеднички предок, механизмите на резистенција се претпоставува дека еволуирале независно.^[13]

Молекуларни обележја

Најдени се молекуларни обележја во форма на CSIs (анг. conserved signature indels) и протеини (CSPs) кои уникатно се споделуваат само меѓу членовите на коленото Deinococcus-Thermus. Овие CSIs и CSPs се карактеристични обележја кои го оделуваат ова колено од сите други бактериски групи и се во согласност со разликите во физиологијата. Најдени се и CSIs и CSPs, кои ја подржуваат таксономската поделба во склоп на самото колено. Некои од CSIs кои ја подржуваат дистинкцијата на ниво на редовите се одговорни за екстремофилните карактеристики. CSIs најдени во бета подединицата на ДНК-зависната РНК полимераза и ДНК топоизомеразата во Thermales видовите може да е инволвирана во термофилноста на овие бактерии,^[14] додека оние најдени во ексцинуклеаза ABC, ДНК гираза, и RadA протеинот за поправка на ДНК во Deinococcales видовите може да се инволвирани во радиорезистенцијата.^[15] Два CSPs кои уникатно се присутни во родот Deinococcus се смета дека играат улога во формирањето на карактеристичниот радиорезистентен фенотип. Овие CSPs го вклучуваат протеинот DNA damage repair protein PprA.

Филогенија

Филогенијата е базирана на 16S рРНК-базираното LTP ослободување 123 од Проектот "Животно дрво на сите видови" (анг. The All-Species Living Tree Project). ^[16]

Thermaceae

Rhabdothermus arcticus Steinsbu et al. 2011

Vulcanithermus mediatlanticus Miroshnichenko et al. 2003

Oceanithermus

O. desulfurans Mori et al. 2004

O. profundus Miroshnichenko et al. 2003 (type sp.)

Marinithermus hydrothermalis Sako et al. 2003

Meiothermus

Thermus

Deinococcales

Truepera radiovictrix Albuquerque et al. 2005

Deinococcaceae

Deinobacterium chartae Ekman et al. 2011

Deinococcus

Моментално прифатената таксономија е заснована на Листата на имиња на прокариотите со евиденција во номенклатурата (анг. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature - LPSN)^[17] и Националниот центар за биотехнолошки информации (анг. National Center for Biotechnology Information - NCBI).^[18]

• Колено Deinococcus-Thermus [Deinococcaeota Oren et al. 2015]
  • Класа Deinococci Garrity & Holt 2002 ["Hadobacteria" Cavalier-Smith 1992 emend. Cavalier-Smith 1998; Hadobacteria Cavalier-Smith 2002; "Xenobacteria"]
    • Ред Deinococcales Rainey et al. 1997
      • Фамилија Deinococcaceae Brooks and Murray 1981 emend. Rainey et al. 1997
        • Род Deinococcus Brooks and Murray 1981 emend. Rainey et al. 1997
        • Род Deinobacterium Ekman et al. 2011
      • Фамилија Trueperaceae Rainey et al. 2005
        • Род Truepera da Costa, Rainey and Albuquerque 2005
    • Ред Thermales Rainey and Da Costa 2002
      • Фамилија Thermaceae Da Costa and Rainey 2002
        • Род Thermus Brook and Freeze 1969 emend. Nobre et al. 1996
        • Род Meiothermus Nobre et al. 1996 emend. Albuquerque et al. 2009
        • Род Marinithermus Sako et al. 2003
        • Род Oceanithermus Miroshnichenko et al. 2003 emend. Mori et al. 2004
        • Род Rhabdothermus Steinsbu et al. 2011
        • Род Vulcanithermus Miroshnichenko et al. 2003

Секвенционирани геноми

Во моментов има вкупно 10 секвенционирани геноми на видови во ова колено.^[19]

• Deinococcus radiodurans R1
• Thermus thermophilus HB27
• Thermus thermophilus HB8
• Deinococcus geothermalis DSM 11300
• Deinococcus deserti VCD115
• Meiothermus ruber DSM 1279
• Meiothermus silvanus DSM 9946
• Truepera radiovictrix DSM 17093
• Oceanithermus profundus DSM 14977

Двете Meiothermus видови беа секвенционирани под покровителство на проектот Genomic Encyclopedia of Bacteria and Archaea (GEBA), кој има за цел секвенционирање на организми за добивање на филогенетски податоци, и не е ограничен на патогените видови.^[20] Моментално, геномот на Thermus aquaticus Y51MC23 е во завршна фаза на комплетирање од страна на DOE Joint Genome Institute. ^[21]

Наводи