Woesearchaeota

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Jak číst taxoboxWoesearchaeota
Chybí zde svobodný obrázek
Vědecká klasifikace
DoménaArchea (Archaea)
KmenWoesearchaeota
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Woesearchaeota je archeální kmen.[1] Kvůli menšímu množství systematických studií jsou známy pouze omezené informace o jeho rozšíření, taxonomii a metabolismu.

Popis[editovat | editovat zdroj]

Woesearchaeota byla pojmenována podle Carla Woeseho, který v roce 1977 definoval doménu Archea. S tímto kmenem se lze ale i setkat pod názvem DHVEG-6 (Deep-sea Hydrothermal Vent Euryarchaeota Group 6)[2]. Společně s dalšími 5 kmeny archeí (Diapherotrites, Parvarchaeota, Aenigmarchaeota, Nanohaloarchaeota, Nanoarchaeota) tvoří superkmen DPANN.[1][3] Podle Národního centra pro biotechnologické informace (NCBI) mají Woesearchaeota doposud přiznaný pouze status „candidatus“ vzhledem k dosavadním neúspěchům při kultivaci v laboratorních podmínkách v čisté kultuře.[4] O jejich přítomnosti v prostředí víme pouze díky molekulárně-biologickým metodám, přesněji metagenomice.

Výskyt[editovat | editovat zdroj]

Výskyt Woesearchaeota byl detekován jen díky analýze genu kódující ribozomální 16S RNA ve velmi rozmanitých prostředích jako jsou podzemní[1] a povrchové vody,[5] zemské půdy,[6] mořské sedimenty,[7][8] sladkovodní sedimenty,[9] aktivované kaly,[10] mokřady,[11] solná jezera,[12] ústí řek[13] a hlubokomořské hydrotermální průduchy.[14]

Genom[editovat | editovat zdroj]

Kvůli dosavadním neúspěchům při kultivaci zástupců Woesearchaeota je analýza genomu náročná. Pro analýzu genomu se v případě Woesearchaeot využívá takzvaného pangenomu, což je genom zkombinovaný z více zástupců. Při analýze genomu bylo zjištěno, že pouze 3,2 % genů jsou takzvané core geny (tedy geny zodpovědné za základní procesy v buňce jako je například signalizace), zbytek genů byly tzv. accessory geny (geny charakteristické pro všechny zástupce kmenu Woesearchaeota) s 47,3 % a tzv. unique geny (geny unikátní pro samostatné druhy v kmenu Woesearchaeota) se zastoupením v genomu 49,5 %. Zajímavé také je, že u 25 % všech genů se doposud nepodařilo blíže charakterizovat, k jakému účelu slouží.[15]

Metabolismus[editovat | editovat zdroj]

Pro lepší pochopení těchto dosud nekultivovaných mikroorganismů a jejich biologie jsou analyzovány jejich genomy, z nichž je možné sestavit metabolické dráhy, které teoreticky mohou Woesearchaeota využívat.

Společným znakem je nekompletnost genů pro kódování enzymů cyklu kyseliny citronové, elektron-transportního řetězce (zahrnující komplexy I až IV) a také enzymů zapojených do syntézy biomolekul jako jsou aminokyseliny, nukleotidy a isoprenoidové prekurzory.[16][17][18] Tato zjištění naznačují, že Woesearchaeota jsou omezena v možnostech energetického metabolismu a biosyntéze organických sloučenin. Zajímavým aspektem je také přítomnost genů, které jsou zapojeny do fermentace, včetně genů pro laktátdehydrogenasu. Tyto geny mohou hrát roli v procesu anaerobního metabolismu a produkci různých fermentačních produktů.[16][19][15]

Jedním z klíčových otazníků zůstává způsob, jakým tyto mikroorganismy získávají nezbytné živiny a stavební bloky pro své buňky. Jedna z možných hypotéz je, že Woesearchaeota mohou být těsně spojena s jinými mikroorganismy, které jim poskytují nezbytné biomolekuly.[16] To by mohlo připomínat parazitický vztah mezi jiným zástupcem superkmenu DPANN, a to Nanoarchaeum equitans, a jeho hostitelem, Ignicoccus hospitalis.[20] Tuto hypotézu podporuje i přítomnost retroelementů (hojně zastoupeny u všech archeí DPANN), které by mohly hrát roli v adaptaci těchto archeí na změny v prostředí a mimo jiné i na parazitický způsob života.[21]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. ↑ a b c CASTELLE, Cindy J.; WRIGHTON, Kelly C.; THOMAS, Brian C. Genomic Expansion of Domain Archaea Highlights Roles for Organisms from New Phyla in Anaerobic Carbon Cycling. Current Biology. 2015-03-16, roč. 25, čís. 6, s. 690–701. Dostupné online [cit. 2023-10-25]. ISSN 0960-9822. DOI 10.1016/j.cub.2015.01.014. 
  2. ↑ TESKE, Andreas; SØRENSEN, Ketil B. Uncultured archaea in deep marine subsurface sediments: have we caught them all?. The ISME Journal. 2008-01, roč. 2, čís. 1, s. 3–18. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 1751-7370. DOI 10.1038/ismej.2007.90. (anglicky) 
  3. ↑ RINKE, Christian; SCHWIENTEK, Patrick; SCZYRBA, Alexander. Insights into the phylogeny and coding potential of microbial dark matter. Nature. 2013-07-25, roč. 499, čís. 7459, s. 431–437. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/nature12352. (anglicky) 
  4. ↑ TAXONOMY. Taxonomy browser (Candidatus Woesearchaeota archaeon). www.ncbi.nlm.nih.gov [online]. [cit. 2023-10-28]. Dostupné online. 
  5. ↑ ORTIZ‐ALVAREZ, Rudiger; CASAMAYOR, Emilio O. High occurrence of Pacearchaeota and Woesearchaeota ( A rchaea superphylum DPANN ) in the surface waters of oligotrophic high‐altitude lakes. Environmental Microbiology Reports. 2016-04, roč. 8, čís. 2, s. 210–217. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 1758-2229. DOI 10.1111/1758-2229.12370. (anglicky) 
  6. ↑ WANG, Haijing; LIU, Jianing; WANG, Jingmin. Different microbial distributions in the Yellow River delta. DESALINATION AND WATER TREATMENT. 2017, roč. 75, s. 70–78. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. DOI 10.5004/dwt.2017.0139. 
  7. ↑ LIPSEWERS, Yvonne A.; HOPMANS, Ellen C.; SINNINGHE DAMSTÉ, Jaap S. Potential recycling of thaumarchaeotal lipids by DPANN Archaea in seasonally hypoxic surface marine sediments. Organic Geochemistry. 2018-05, roč. 119, s. 101–109. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 0146-6380. DOI 10.1016/j.orggeochem.2017.12.007. 
  8. ↑ CHOI, Heebok; KOH, Hyeon-Woo; KIM, Hongik. Microbial Community Composition in the Marine Sediments of Jeju Island: Next-Generation Sequencing Surveys. Journal of Microbiology and Biotechnology. 2016-05-28, roč. 26, čís. 5, s. 883–890. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 1017-7825. DOI 10.4014/jmb.1512.12036. (anglicky) 
  9. ↑ CHEN, Yongjuan; LIU, Yang; WANG, Xiaoyan. Spatiotemporal variation of bacterial and archaeal communities in sediments of a drinking reservoir, Beijing, China. Applied Microbiology and Biotechnology. 2017-04, roč. 101, čís. 8, s. 3379–3391. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 0175-7598. DOI 10.1007/s00253-016-8019-1. (anglicky) 
  10. ↑ XU, Dong; LIU, Sitong; CHEN, Qian. Microbial community compositions in different functional zones of Carrousel oxidation ditch system for domestic wastewater treatment. AMB Express. 2017-12, roč. 7, čís. 1. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 2191-0855. DOI 10.1186/s13568-017-0336-y. PMID 28205101. (anglicky) 
  11. ↑ LONG, Yan; YI, Hao; CHEN, Sili. Influences of plant type on bacterial and archaeal communities in constructed wetland treating polluted river water. Environmental Science and Pollution Research. 2016-07-08, roč. 23, čís. 19, s. 19570–19579. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 0944-1344. DOI 10.1007/s11356-016-7166-3. 
  12. ↑ HAN, Rui; ZHANG, Xin; LIU, Jing. Microbial community structure and diversity within hypersaline Keke Salt Lake environments. Canadian Journal of Microbiology. 2017-11, roč. 63, čís. 11, s. 895–908. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 0008-4166. DOI 10.1139/cjm-2016-0773. 
  13. ↑ LIU, Xiaobo; PAN, Jie; LIU, Yang. Diversity and distribution of Archaea in global estuarine ecosystems. Science of The Total Environment. 2018-10, roč. 637-638, s. 349–358. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 0048-9697. DOI 10.1016/j.scitotenv.2018.05.016. 
  14. ↑ DING, Jian; ZHANG, Yu; WANG, Han. Microbial Community Structure of Deep-sea Hydrothermal Vents on the Ultraslow Spreading Southwest Indian Ridge. Frontiers in Microbiology. 2017-06-13, roč. 8. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 1664-302X. DOI 10.3389/fmicb.2017.01012. 
  15. ↑ a b XIAO, Jing; ZHANG, Yu; CHEN, Wanning. Diversity and biogeography of Woesearchaeota: A comprehensive analysis of multi-environment data. [s.l.]: [s.n.] Dostupné online. DOI 10.1101/2020.08.09.243345. (anglicky) DOI: 10.1101/2020.08.09.243345. 
  16. ↑ a b c HUANG, Wen-Cong; LIU, Yang; ZHANG, Xinxu. Comparative genomic analysis reveals metabolic flexibility of Woesearchaeota. Nature Communications. 2021-09-06, roč. 12, čís. 1, s. 5281. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 2041-1723. DOI 10.1038/s41467-021-25565-9. (anglicky) 
  17. ↑ CASTELLE, Cindy J.; BROWN, Christopher T.; ANANTHARAMAN, Karthik. Biosynthetic capacity, metabolic variety and unusual biology in the CPR and DPANN radiations. Nature Reviews Microbiology. 2018-10, roč. 16, čís. 10, s. 629–645. Dostupné online [cit. 2023-11-11]. ISSN 1740-1534. DOI 10.1038/s41579-018-0076-2. (anglicky) 
  18. ↑ CASTELLE, Cindy J.; BANFIELD, Jillian F. Major New Microbial Groups Expand Diversity and Alter our Understanding of the Tree of Life. Cell. 2018-03, roč. 172, čís. 6, s. 1181–1197. Dostupné online [cit. 2023-11-11]. ISSN 0092-8674. DOI 10.1016/j.cell.2018.02.016. 
  19. ↑ LIU, Xiaobo; LI, Meng; CASTELLE, Cindy J. Insights into the ecology, evolution, and metabolism of the widespread Woesearchaeotal lineages. Microbiome. 2018-06-08, roč. 6, čís. 1, s. 102. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 2049-2618. DOI 10.1186/s40168-018-0488-2. PMID 29884244. 
  20. ↑ JAHN, Ulrike; GALLENBERGER, Martin; PAPER, Walter. Nanoarchaeum equitans and Ignicoccus hospitalis: New Insights into a Unique, Intimate Association of Two Archaea. Journal of Bacteriology. 2008-03, roč. 190, čís. 5, s. 1743–1750. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 0021-9193. DOI 10.1128/jb.01731-07. 
  21. ↑ PAUL, Blair G.; BURSTEIN, David; CASTELLE, Cindy J. Retroelement-guided protein diversification abounds in vast lineages of Bacteria and Archaea. Nature Microbiology. 2017-04-03, roč. 2, čís. 6. Dostupné online [cit. 2023-10-28]. ISSN 2058-5276. DOI 10.1038/nmicrobiol.2017.45. 
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Woesearchaeota&oldid=23516450“