Pyrobaculum es un género de la familia Thermoproteaceae .
Como sugiere su nombre en latín Pyrobaculum (el "palo de fuego"), la arqueona tiene forma de bastón y se aísla de lugares con altas temperaturas. Es gramnegativa y sus células están rodeadas por una capa S de subunidades proteicas .
P. aerophilum es un organismo hipertermófilo y metabólicamente versátil. A diferencia de otros hipertermófilos, puede vivir en presencia de oxígeno y crece eficientemente en condiciones microaeróbicas .
La cepa WP30 de Pyrobaculum yellowstonensis se obtuvo de un sedimento de azufre elemental (Joseph's Coat Hot Spring [JCHS], 80 °C, pH 6,1, 135 μM As) en el Parque Nacional de Yellowstone (YNP), EE. UU. y es un quimioorganoheterótrofo y requiere azufre elemental y/o arsenato como aceptor de electrones . El crecimiento en presencia de azufre elemental y arsenato resultó en la formación de tioarsenatos y polisulfuros . Se secuenció el genoma completo de este organismo (1,99 Mb , 58% de contenido de G+C ), revelando numerosas vías metabólicas para la degradación de carbohidratos , aminoácidos y lípidos . Se identificaron múltiples genes de la oxidorreductasa de dimetilsulfóxido - molibdopterina (DMSO-MPT) , que están implicados en la reducción de azufre y arsénico. Se identificaron las vías para la síntesis de novo de casi todos los cofactores y metabolitos necesarios. La genómica comparativa de P. yellowstonensis y la secuencia del metagenoma ensamblada de JCHS mostraron que este organismo está altamente relacionado (~95% de identidad de secuencia de nucleótidos promedio) con las poblaciones in situ . Los atributos fisiológicos y las capacidades metabólicas de P. yellowstonensis proporcionan una base importante para desarrollar una comprensión de la distribución y función de estas poblaciones en YNP.
La primera especie de Pyrobaculum secuenciada fue P. aerophilum . Su secuencia genómica circular tiene una longitud de 2.222.430 pb y contiene 2.605 secuencias codificantes de proteínas (CDS).
En condiciones anaeróbicas, la arquea reduce el nitrato a nitrógeno molecular a través de la vía de desnitrificación. La mayoría de las especies crecen de forma quimiolitoautotrófica por reducción de azufre u organotrófica por respiración de azufre o por fermentación. Las células tienen forma de bastón con extremos casi rectangulares y miden alrededor de 1,5–8 * 0,5–0,6 μm. Pyrobaculum es móvil debido a la flagelación perítrica o politrica bipolar, y sus colonias son redondas y de color gris a negro verdoso. Las especies son aeróbicas faculativamente o estrictamente anaeróbicas. El crecimiento se observó en extracto de levadura, peptona , extracto de carne, pero no en galactosa , glucosa , maltosa , almidón, glucógeno , etanol , metanol , formamida , formato , malato , propionato , lactato , acetato y casaminoácidos .
La primera especie de Pyrobaculum secuenciada genéticamente, P. aerophilum (con forma de bastón, 3–8 * 0,6 μm), tiene una característica poco común para una arquea, ya que es capaz de realizar respiración aeróbica (aerophilum = "que ama el aire"). Esto es evidente por el hecho de que la arquea creció solo en presencia de oxígeno cuando no había nitrato. Produce colonias redondas y de color amarillo grisáceo. Utiliza compuestos orgánicos (se observaron densidades celulares máximas con compuestos orgánicos complejos como extracto de levadura, extracto de carne, triptona y peptona como sustratos) e inorgánicos durante la respiración aeróbica y anaeróbica. También se observó el uso de azufre elemental para el crecimiento. Además, P. aerophilum crece entre 75 y 104 °C con una temperatura de crecimiento óptima a 100 °C.
En cultivos en fase estacionaria, se observó que las células de Pyrobaculum calidifontis se agregaban. [1] Es probable que la agregación esté mediada por pili arqueales (ABP), que se ensamblan en haces bipolares altamente ordenados. [2] La naturaleza bipolar de estos haces probablemente surge de la asociación de filamentos de al menos dos o más células diferentes. La proteína componente, AbpA, muestra homología, tanto a nivel de secuencia como estructural, con la proteína bacteriana TasA, un componente principal de la matriz extracelular en biopelículas bacterianas , lo que contribuye a la estabilidad de la biopelícula. [2]
Hasta la fecha, las cepas de Pyrobaculum se han aislado de aguas solfatáricas hirvientes neutras a ligeramente alcalinas y de sistemas hidrotermales marinos poco profundos. P. aerophilum se aisló de un pozo de agua marina hirviente en la playa de Maronti, Ischia, Italia. Estudios posteriores muestran que P. aerophilum crece en condiciones estrictamente anaeróbicas con nitrato como aceptor de electrones. [3]
La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres procariotas con posición en la nomenclatura (LPSN) [4] y el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) [3].