Archaeoglobus fulgidus

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一、菌名
        Archaeoglobus fulgidus

二、分类地位

  Archaea (Domain 界)
  Euryarchaeota (Phylum 门)
  Archaeoglobi (Class 纲)
  Archaeoglobales (Order目)
  Archaeoglobaceae (Family 科)
  Archaeoglobus (Genus 属)
      Archaeoglobus属的菌,里面总共有四个种:A. fulgidusA. veneficusA. profundusA. lithotrophicus
  A. fulgidus这正式被刊录是在1988年。Archaeo这一个字根的意思就是古细菌,而fulgidus的意思就是有光的,因为它在UV显微镜下观察具有萤光。他从义大利的Vulcanoc和Napless地热的海底沉淀物分离出来。
  最初根据16S rRNA序列,A. fulgidus的分类很靠近euryarchaeotal端属于古细菌,不过,这最初的分类是错误的。重覆测试使用16S和23S rRNA 顺序来证明出它真正的位置,是在Methanobacteriales和Methanomicrobiales之间,此外,利用16S rRNA可以发现ArchaeoglobusFerroglobus的关系十分亲近( Fig. 1 ) 。现在A. fulgidus的遗传基因已经被排列出来了。

三、 自然栖息地
   Archaeoglobus成员是可能被发现在热液出气孔、石油储备, 和温泉的hyperthermophiles,也会出现在浅海中被地热加热的沉淀物里。而A. fulgidus就是从义大利的Vulcano岛和Naples的浅海的沉淀物中分离出来。因为它是一个嗜高温菌,所以不会出现在60℃以下的环境中。

四、大小型态

  革兰氏阴性菌,绝对厌氧菌。为不规则的球菌,多半是单独或者是成双出现,宽0.4~1.2μm,具有单边的一丛极鞭毛( Fig. 2 )。DNA的G+C的mol%为41-46 % (Bd , Tm) 外层含有一层硫,这层硫是由一个次单体,主要由排列为六角的Periodate-Schiff-positive polypeptide组成。其细胞膜含有phythanyl ether lipids,但细胞壁是缺乏peptidoglycan。A. fulgidus具有蓝绿色的萤光,约420nm。( Fig. 3 )
  A. fulgidus还含有biofilm可以帮助他减少来自于极端的酸碱度和温度、高浓度金属、抗生素或者是xenobiotics的伤害。
五、适合环境

  A. fulgidus是一绝对厌养菌,所以环境中不能够出现O 2,一般生长在温度60-95℃ (最佳温度83℃ ),pH值在5.5-7.5(最佳pH值6.5),所需NaCl浓度1.0-3.5(最佳浓度1.5)。要让其菌种生长出来时,需要含有H 2和CO 2,生长期间需含H 2 S(最高6μm/ml)和methane(最高0.1μm/ml),会生长在含有formate、formamide 、D(-)和L(+)-lactate、glucose、starch、Casamino acids、peptone、gelatin、casein、肉类粹取物和酵母菌粹取物中。

六、培养特性

  在实验中是利用MGG medium( Table 1. )培养在玻璃瓶或者是fermentors中还要加L-;actate(3g/L),。培养中需要加入H2和CO2(80:20;51/1001/min),培养后须约一周的时间才能够长出眼睛能见的colony,在plate上colony是黑绿色平滑,圆形突出状,直径约1-2mm。
  Isolation Procedures:接种于100ml的血浆,加入20ml的anaerobic culture medium,将瓶盖紧紧的盖住,加入N2/CO2或是H2/CO2 (3bar)来密封,在80 ℃下震荡培养。将其培养液plating在1.5%agar(Oxoid),在70 ℃下培养8天,就会长出眼睛可见的黑绿色平滑,圆形突出状,直径约1-2mm的colony。
  除了利用1.5%agar,还可以使用0.6% Gelrite
七、 菌种保存

  1. 可将其培养在medium上,给与无氧的条件,置于4℃下,可以保存几个礼拜。

  2. 将菌储存在液态氮中,约-140℃,加入5%DMSO,至少可以保存5年以上。

八、 生化特性(附录Table2 )
 
  A. fulgidus会还原SO 2-、S 2 O 2- 、SO 2-,形成H 2 S。但A. fulgidus不会利用S0来做为电子接受者。它利用Lactate 来当做唯一碳源和能量( Fig 4 ),Oxidation pathway最后形成CO 2为最终产物。不会利用Nitrate和Nitrite做为电子接受者。对Rifampicin和streptolydigin具有抵抗力。有F 420-和Methyl-CoM复合物存在,是一亲methane的菌,但却不含有factor 430 coenzyme M(CoM)。自营性的,酵素还原一氧化碳经由dehydrogenase pathway提供能量
九、致病性及应用

  由Archaeglobus fulgidus所纯化出的一氧化碳去氢酵素,是第一次被分离出对热稳定的酵素;可用分子筛修饰结构,或制成薄片状,增加对物质及光反应中间体的吸附力。
十、参考文献

1. Albert Balows 1991 The Prokaryotes v.1 page 707-710.
2. David R. Boone 2001 Bergey's manual of systematic bacteriology v.1 page 349-352.
3. Allison Whipple '06, Zeva Levine1, Laura Damon-Moore1, Ariel Kahrl2, Hannah Sacks '08, Michael Stulberg '05, Casey M. Smith '06, and Shana Scogin '07 The Microbial Biorealm A Microbial Diversity Resource.
十一、附录

Fig. 4. A. fulgidus利用Lactate 来当做唯一碳源和能量代谢途径。 

Table 1.

Basal Medium   (MGG) (Balch et al., 1979; Huber et al., 1982)

KCl

0.34g

MgCl 2 2H 2 O

2.75g

MgSO 4 7H 2 O

3.45g

NH 4 Cl

0.25g

CaCl 2 2H 2 O

0.14g

2 HPO 4

0.14g

Trace mineral   solution (see below)

10.00ml

0.2% Fe(NH 4 ) 2  (SO 4 ) 2 7HO

1.00ml

NaHCO 3

5.50g

0.1% Resazurin

1.00ml

Na 2 S

0.50g

Distilled water

1 liter

 

Table 2. A. fulgidus生化测试

Test

A. fulgidus

Lactate利用

+

Nitrate还原

-

Growing

温度


25

-

37

-

60

+

95

+

2 S

+

Methane formation

+(0.1μm/ml)

Coenzyme M(CoM)

-

Factor 430

-

Methyl-CoM

+

                 

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