Ferrooxydans Mariprofundus es un neutrofílica , chemolithotrophic , Gram-negativa bacteria que puede crecer por oxidación ferroso a férrico hierro. [2] Es uno de los pocos miembros de la clase Zetaproteobacteria en el filo Proteobacteria . Se encuentra típicamente en ambientes marinos profundos ricos en hierro, particularmente en respiraderos hidrotermales . [4] M. ferrooxydans produce de manera característica tallos de oxihidróxidos de hierro sólidos que se forman en esteras de hierro. [2] Genes propuestos para catalizar la oxidación del Fe (II) enM. ferrooxydans son similares a los involucrados en las vías redox de metales conocidas y, por lo tanto, sirve como un buen candidato para un organismo oxidante de hierro modelo. [4]
Mariprofundus ferrooxydans | |
---|---|
clasificación cientifica | |
Dominio: | |
Filo: | |
Clase: | |
Pedido: | Mariprofundales Hördt y col . 2020 [1] |
Familia: | Mariprofundaceae Hördt y col . 2020 [1] |
Género: | Mariprofundus Emerson y col . 2010 [2] |
Especies: | M. ferrooxydans |
Nombre binomial | |
Mariprofundus ferrooxydans Emerson y col . 2010 [2] | |
Sinónimos [3] | |
|
Descubrimiento
La bacteria se aisló de esteras microbianas ricas en hierro asociadas con respiraderos hidrotermales en un volcán submarino, Lōʻihi Seamount , cerca de Hawai , y tiene solo un 85,3% de similitud 16S con su especie cultivada más cercana, Methylophaga marina . Tiene un tiempo de duplicación a 23 ° C de 12 horas y una morfología de varilla curva (alrededor de 0,5 × 2–5 µm). [2]
Etimología
A pesar de estar válidamente publicado, [3] la etimología del epíteto genérico es gramaticalmente incorrecta, siendo una concatenación del latín neutral mare -is (el mar) con el adjetivo masculino latino profundus (profundo) que significa un organismo de aguas profundas ( lo neutro de profundus es profundum ). [3] El epíteto específico es ferrum (sustantivo latino), iron y oxus (adjetivo griego), acid o agrio, y en palabras combinadas indica oxígeno. (NL v. Oxydare , producir ácido, oxidar; NL part. Adj. Ferrooxydans , oxidante de hierro). [3]
Fisiología
M. ferrooxydans vive en condiciones microóxicas y utiliza Fe (II) como donante de electrones y lo oxida a Fe (III) como su principal vía de adquisición de energía, utilizando oxígeno como aceptor de electrones y CO 2 como fuente de carbono. [4] [5] Es un quimiolitotrofo que requiere sales marinas y no se ha demostrado que crezca de forma heterotrófica. [2] La oxidación biótica del hierro compite con la oxidación abiótica del hierro, por lo que M. ferrooxydans prospera en ambientes con altas concentraciones de Fe (II) pero bajas concentraciones de oxígeno, donde la oxidación biótica del hierro puede competir con la oxidación abiótica. [2] Tener altas concentraciones de Fe (II) en el medio ambiente es fundamental ya que la oxidación del hierro es un proceso de bajo rendimiento energético, y se deben oxidar grandes cantidades de hierro para producir una cantidad adecuada de energía. [6] El modelo propuesto de oxidación de hierro en M. ferrooxydans implica la oxidación de Fe (II) por una oxidasa de hierro de la membrana externa, canalizando el electrón a través de una cadena de transporte de electrones formada por citocromos; se usa oxígeno como aceptor de electrones terminal y luego se usa el transporte de electrones inverso para producir NADH. [4]
Estilo de vida
M. ferrooxydans células son varillas curvadas Gram-negativas que ciclo a través de dos etapas de la vida: tienen una etapa de vida libre en el que son móviles, y una segunda etapa en la que se la oxidación del hierro y la formación de óxidos de hierro sólido / [4] El fibroso trenzado Los tallos de oxihidróxidos de hierro extruidos por M. ferrooxydans se encuentran en esteras de hierro y se predice que consisten en una matriz orgánica que permite que la estructura del óxido de hierro se forme de una manera característica de M. ferrooxydans . [4] [2] Este organismo también es móvil y quimiotáctico, lo que le permite moverse hacia concentraciones apropiadas de oxígeno incluso en el entorno heterogéneo y rápidamente cambiante de los respiraderos hidrotermales; el organismo puede detectar y responder rápidamente a las concentraciones cambiantes de oxígeno para permitir la aerotaxis hacia niveles apropiados de oxígeno. [4] La motilidad permite a M. ferrooxydans permanecer en condiciones microóxicas a pesar de la cantidad de mezcla que se produce en su entorno, y permanecer donde puede competir con la oxidación abiótica del hierro para adquirir suficiente energía para sobrevivir. [4]
Genoma
M. ferrooxydans es capaz de fijar CO 2 utilizando genes RuBisCo codificados en su genoma; tiene múltiples genes RuBisCo diferentes, lo que sugiere que el organismo se ha adaptado para fijar CO 2 en un espectro más amplio de concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono. [4] Nunca se ha observado que este organismo crezca heterótroficamente, sin embargo, su genoma codifica un sistema de azúcar fosfotransferasa, típicamente utilizado como transportador de carbohidratos, que es específico para fructosa y manosa. [4] Por tanto, el transporte de carbohidratos está codificado en su genoma, pero se desconoce si pueden usarse como fuente de carbono o si se usan para formar la matriz de andamiaje de carbohidratos de los tallos retorcidos formados por el organismo. [4]
Papel en la corrosión
M. ferrooxydans , junto con otros FeOB, han estado implicados en la corrosión del acero Q235; pueden formar una biopelícula en la superficie del acero y causar picaduras en la superficie del acero. [5] Los principales productos de la corrosión del acero Q235 causada por M. ferrooxydans son los óxidos de hierro como FeOOH y Fe 2 O 3 , y este organismo también provoca la acidificación del ambiente alrededor del sitio de unión, lo que permite que ocurran picaduras. [5]
Ver también
- Filogenia proteobacteriana para más información sobre la colocación
Referencias
- ↑ a b Hördt, Anton; López, Marina García; Meier-Kolthoff, Jan P .; Schleuning, Marcel; Weinhold, Lisa-Maria; Tindall, Brian J .; Gronow, Sabine; Kyrpides, Nikos C .; Woyke, Tanja; Göker, Markus (7 de abril de 2020). "El análisis de genomas de más de 1000 tipos de cepas mejora sustancialmente la clasificación taxonómica de Alphaproteobacteria" . Fronteras en microbiología . 11 : 468. doi : 10.3389 / fmicb.2020.00468 . PMC 7179689 . PMID 32373076 .
- ^ a b c d e f g h Emerson, D .; Rentz, JA; Lilburn, TG; Davis, RE; Aldrich, H .; Chan, C .; Moyer, CL (2007). Reysenbach, Anna-Louise (ed.). "Un nuevo linaje de proteobacterias implicadas en la formación de comunidades de esterilla microbiana oxidante de Fe marino" . PLOS ONE . 2 (8): e667. Código bibliográfico : 2007PLoSO ... 2..667E . doi : 10.1371 / journal.pone.0000667 . PMC 1930151 . PMID 17668050 .
- ^ a b c d Entrada de Mariprofundus en LPSN ; Euzéby, JP (1997). "Lista de nombres bacterianos con posición en nomenclatura: una carpeta disponible en Internet" . Revista Internacional de Microbiología Sistemática y Evolutiva . 47 (2): 590–2. doi : 10.1099 / 00207713-47-2-590 . PMID 9103655 .
- ^ a b c d e f g h yo j k Cantante E, Emerson D, Webb EA, Barco RA, Kuenen JG, Nelson WC, et al. (23 de septiembre de 2011). " Mariprofundus ferrooxydans PV-1 el primer genoma de un Zetaproteobacterium oxidante de Fe (II) marino" . PLOS ONE . 6 (9): e25386. Código bibliográfico : 2011PLoSO ... 625386S . doi : 10.1371 / journal.pone.0025386 . PMC 3179512 . PMID 21966516 .
- ^ a b c Chen S, Deng H, Liu G, Zhang D (2019). "Corrosión del acero al carbono Q235 en agua de mar que contiene Mariprofundus ferrooxydans y Thalassospira sp" . Fronteras en microbiología . 10 : 936. doi : 10.3389 / fmicb.2019.00936 . PMC 6517491 . PMID 31134004 .
- ^ Keim, Carolina N. (21 de marzo de 2011). "Arsénico en minerales de hierro biogénicos de un ambiente contaminado" . Revista de geomicrobiología . 28 (3): 242-251. doi : 10.1080 / 01490451.2010.493571 . ISSN 0149-0451 .
enlaces externos
- Tipo de cepa de Mariprofundus ferrooxydans en Bac Dive - la base de metadatos de diversidad bacteriana