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Deinococo

Deinococcus (del griego δεινός , deinos , "terrible, extraño" y κόκκος, kókkos , "gránulo" [1] ) pertenece a lafamilia monotípica Deinococcaceae y es uno de los tres géneros [2] del orden Deinococcales [3] [4] del filo bacteriano Deinococcota, altamente resistente a los peligros ambientales. Estas bacterias tienen paredes celulares gruesas que les dan tinciones Gram-positivas , pero también incluyen una segunda membrana y, por lo tanto, su estructura es más cercana a la de las bacterias Gram-negativas . Deinococcus sobrevive cuando su ADN se expone a altas dosis de radiación gamma y UV. Mientras que otras bacterias cambian su estructura en presencia de radiación, como formando endosporas, Deinococcus la tolera sin cambiar su forma celular y no se repliega en una estructura endurecida. También se caracterizan por la presencia del pigmento carotenoide deinoxantina que les da su color rosa. Por lo general, se aíslan según estos dos criterios. En agosto de 2020, los científicos informaron que se descubrió que las bacterias de la Tierra, en particular la bacteria Deinococcus , sobrevivían durante tres años en el espacio exterior , según estudios realizados en la Estación Espacial Internacional . Estos hallazgos respaldan la noción de panspermia , la hipótesis de que la vida existe en todo el Universo , distribuida de diversas formas, incluido el polvo espacial , los meteoroides , los asteroides , los cometas , los planetoides o las naves espaciales contaminadas . [5] [6]

Firmas moleculares

Los miembros de Deinococcus pueden distinguirse de todas las demás bacterias a través de firmas moleculares conocidas como indeles de firma conservada (CSIs) y proteínas (CSPs). Un estudio anterior sobre Deinococcus identificó nueve CSIs y 58 CSP que eran compartidos exclusivamente por miembros de este género. [7] Se cree que algunas de las CSP identificadas, como la proteína de reparación de daños en el ADN PprA y la proteína de unión al ADN monocatenario DdrB, tienen papeles funcionales en el mecanismo de reparación del ADN y el fenotipo de radioresistencia de Deinococcus . [7]

En un trabajo más reciente centrado en las proteínas de reparación del ADN, se identificaron 22 CSI adicionales como específicos de este género, incluido un inserto de 30 aminoácidos en la proteína UvrA1 que se sugiere que desempeña un papel en la capacidad de resistencia de las especies de Deinococcus contra la radiación y el daño oxidativo. [8]

Se descubrió que el gen uvrA1 en Deinococcus forma un nuevo vínculo genético con los genes de las proteínas dCSP-1 (una proteína transmembrana que se encuentra solo en las especies de Deinococcus ), DsbA y DsbB . Las dos últimas proteínas desempeñan un papel central en la formación de enlaces disulfuro en proteínas a través de la oxidación-reducción de motivos ricos en cisteína (CXXC). [9] El grupo de genes anterior forma un nuevo operón exclusivo de las especies de Deinococcus y se predice que las proteínas codificadas funcionarán juntas para combatir el daño al ADN causado por especies oxidativas reactivas de la radiación. [8]

Los 30 aa CSI presentes en UvrA1 y otros 5-7 aa CSI presentes en DsbA se encuentran en los bucles superficiales de las proteínas. Se cree que los bucles/parches expuestos en la superficie formados por estos CSI median las interacciones proteína-proteína con la proteína transmembrana dCSP-1, facilitando así una secuencia de transferencias de electrones que, en última instancia, mejoran el daño oxidativo. [8]

Genómica comparativa

Comparación de genes ortólogos entre tres cepas de Deinococcus secuenciadas . Los números corresponden al número de ortólogos compartidos entre dos o las tres especies. [10]

Aunque todas las especies del género Deinococcus están relacionadas por definición, presentan diferencias sustanciales en sus genomas . La mayoría de las especies parecen tener alrededor de 3000 genes, pero solo una fracción de ellos son compartidos por otras especies. Por ejemplo, una comparación de 3 especies entre D. radiodurans , D. deserti y D. geothermalis muestra que aproximadamente dos tercios de cada genoma es compartido por las tres especies, pero cerca de un tercio es específico y solo se encuentra en una de las especies (ver figura). Una vez que se incluyan más genomas en tales comparaciones, el genoma central casi con certeza será mucho más pequeño. [10]

Taxonomía

La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres procariotas con relevancia en la nomenclatura (LPSN) [11] y el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI). [12] En agosto de 2011 , se habían descrito 47 especies de Deinococcus .

Filogenia

Especie incertae sedis:

Véase también

Referencias

  1. ^ Deinococcus en LPSN ; Parte, Aidan C.; Sardà Carbasse, Joaquim; Meier-Kolthoff, Jan P.; Reimer, Lorenz C.; Göker, Markus (1 de noviembre de 2020). "La lista de nombres procariotas con posición en la nomenclatura (LPSN) se traslada al DSMZ". Revista internacional de microbiología sistemática y evolutiva . 70 (11): 5607–5612. doi : 10.1099/ijsem.0.004332 .
  2. ^ Brooks BW, Murray RGE (1981) Nomenclatura para "Micrococcus radiodurans" y otros cocos resistentes a la radiación: Deinococcaceae fam. nov. y Deinococcus gen. nov., incluidas cinco especies. Revista internacional de microbiología sistemática y evolutiva 31: 353.
  3. ^ Ekman JV, Raulio M, Busse HJ, Fewer DP, Salkinoja-Salonen M (2010) Deinobacterium chartae gen. nov., sp. nov., una bacteria formadora de biopelículas extremadamente resistente a la radiación aislada de una fábrica de papel finlandesa. Revista internacional de microbiología sistemática y evolutiva.
  4. ^ Albuquerque L, Sims C, Nobre MF, Pino NM, Battista JR, et al. (2005) Truepera radiovictrix gen. nov., sp. nov., una nueva especie resistente a la radiación y la propuesta de Trueperaceae fam. nov. FEMS Microbiology Letters 247: 161-169.
  5. ^ Strickland, Ashley (26 de agosto de 2020). «Las bacterias de la Tierra pueden sobrevivir en el espacio y podrían soportar el viaje a Marte, según un nuevo estudio». CNN News . Consultado el 26 de agosto de 2020 .
  6. ^ Kawaguchi, Yuko; et al. (26 de agosto de 2020). "Daños en el ADN y evolución temporal de supervivencia de los pellets de células deinocócicas durante 3 años de exposición al espacio exterior". Frontiers in Microbiology . 11 : 2050. doi : 10.3389/fmicb.2020.02050 . PMC 7479814 . PMID  32983036. 
  7. ^ ab Ho, Jonathan; Adeolu, Mobolaji; Khadka, Bijendra; Gupta, Radhey S. (octubre de 2016). "Identificación de rasgos moleculares distintivos que son característicos del filo "Deinococcus–Thermus" y distinguen sus principales grupos constituyentes". Microbiología sistemática y aplicada . 39 (7): 453–463. doi :10.1016/j.syapm.2016.07.003. ISSN  0723-2020. PMID  27506333.
  8. ^ abc Hassan, FM Nazmul; Gupta, Radhey S. (8 de marzo de 2018). "Nuevas características de secuencia de genes/proteínas de reparación de ADN de especies de Deinococcus implicadas en la protección contra daños generados por oxidación". Genes . 9 (3): 149. doi : 10.3390/genes9030149 . ISSN  2073-4425. PMC 5867870 . PMID  29518000. 
  9. ^ Inaba, Kenji; Ito, Koreaki (abril de 2008). "Estructura y mecanismos de la máquina de generación de enlaces disulfuro DsbB-DsbA". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Investigación de células moleculares . 1783 (4): 520–529. doi : 10.1016/j.bbamcr.2007.11.006 . ISSN  0167-4889. PMID  18082634.
  10. ^ ab Groot, Arjan de; Dulermo, Rémi; Ortet, Philippe; Blanchard, Laurence; Guérin, Philippe; Fernández, Bernard; Vacherie, Benoit; Dossat, Carole; Jolivet, Edmond; Siguier, Patricia; Chandler, Michael; Barakat, Mohamed; Dedieu, Alain; Barbe, Valérie; Heulin, Thierry (27 de marzo de 2009). "Alianza de proteómica y genómica para desentrañar las especificidades de la bacteria del Sahara Deinococcus deserti". PLOS Genética . 5 (3): e1000434. doi : 10.1371/journal.pgen.1000434 . ISSN  1553-7404. PMC 2669436 . PMID  19370165. 
  11. ^ JP Euzéby. "Deinococcus". Lista de nombres procariotas con posición en la nomenclatura (LPSN) . Consultado el 20 de julio de 2022 .
  12. ^ Sayers; et al. "DeinococcusThermus". Base de datos de taxonomía del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) . Consultado el 20 de julio de 2022 .
  13. ^ "El LTP" . Consultado el 20 de noviembre de 2023 .
  14. ^ "Árbol LTP_all en formato newick" . Consultado el 20 de noviembre de 2023 .
  15. ^ "Notas de la versión LTP_08_2023" (PDF) . Consultado el 20 de noviembre de 2023 .
  16. ^ "GTDB release 08-RS214". Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 10 de mayo de 2023 .
  17. ^ "bac120_r214.sp_label". Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 10 de mayo de 2023 .
  18. ^ "Historia del taxón". Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 10 de mayo de 2023 .
  19. ^ Rainey FA, ​​Ferreira M, Nobre MF, Ray K, Bagaley D, Earl AM, Battista JR, Gómez-Silva B, McKay CP, da Costa MS. Deinococcus peraridilitoris sp. nov., aislado de un desierto costero. Int J Syst Evol Microbiol. julio de 2007; 57 (parte 7): 1408-12.
  20. ^ Weon HY, Kim BY, Schumann P, Son JA, Jang J, Go SJ, Kwon SW. Deinococcus cellulosilyticus sp. nov., aislado del aire. Int J Syst Evol Microbiol. Agosto de 2007;57(Pt 8):1685-8.
  21. ^ Lewis NF. Micrococcus radiophilus sp. nov., radioresistente, aislado de pato Bombay irradiado ( Harpodon nehereus ). Curr. Sci. (India) 1976, v. 42, n.º 14, p. 504
  22. ^ Shashidhar R, Bandekar JR. Deinococcus piscis sp. nov., una bacteria resistente a la radiación aislada de un pez marino. Int J Syst Evol Microbiol. 2009 Nov;59(Pt 11):2714-7
  23. ^ Kobatake, M., Tanabe, S., Hasegawa, S. Nouveau micrococcus radioresistente a pigmento rojo, isole de heces de Lama glama , et son utilization comme indicaur microbiologique de la radiosterilisation. CR Seances Soc. Biol. Fil. (1973) 167, 1506-1510.
  24. ^ abcdefghi Rainey FA, ​​Ray K, Ferreira M, Gatz BZ, Nobre MF, Bagaley D, Rash BA, Park MJ, Earl AM, Shank NC, Small AM, Henk MC, Battista JR, Kämpfer P, da Costa MS. Amplia diversidad de bacterias resistentes a la radiación ionizante recuperadas del suelo del desierto de Sonora y descripción de nueve nuevas especies del género Deinococcus obtenidas de una sola muestra de suelo. Appl Environ Microbiol. 2005 Sep;71(9):5225-35. Fe de erratas en: Appl Environ Microbiol. 2005 Nov;71(11):7630.
  25. ^ ab Asker D, Awad TS, Beppu T, Ueda K. Deinococcus misasensis y Deinococcus roseus , nuevos miembros del género Deinococcus , aislados de un sitio radiactivo en Japón. Syst Appl Microbiol. 2008 Mar;31(1):43-9.
  26. ^ abcdefghijklmn Parte, AC "Deinococcus". LPSN .
  27. ^ Asker D, Awad TS, Beppu T, Ueda K. Deinococcus aquiradiocola sp. nov., aislada de un sitio radiactivo en Japón. Int J Syst Evol Microbiol. Enero de 2009;59(Pt 1):144-9.
  28. ^ abcd Callegan RP, Nobre MF, McTernan PM, Battista JR, Navarro-González R, McKay CP, da Costa MS, Rainey FA. Descripción de cuatro nuevas especies de Deinococcus psicrofílicas y sensibles a la radiación ionizante de ambientes alpinos. Int J Syst Evol Microbiol. Mayo de 2008;58(Pt 5):1252-8.
  29. ^ ab Ferreira AC, Nobre MF, Rainey FA, ​​Silva MT, Wait R, Burghardt J, Chung AP, da Costa MS. Deinococcus geothermalis sp. nov. y Deinococcus murrayi sp. nov., dos especies extremadamente resistentes a la radiación y ligeramente termófilas de fuentes termales. Int J Syst Bacteriol. 1997 Oct;47(4):939-47.
  30. ^ Yang Y, Itoh T, Yokobori S, Shimada H, Itahashi S, Satoh K, Ohba H, Narumi I, Yamagishi A. Deinococcus aetherius sp. nov., aislado de la estratosfera. Int J Syst Evol Microbiol. 2010 Abr;60(Pt 4):776-9
  31. ^ Yang Y, Itoh T, Yokobori S, Itahashi S, Shimada H, Satoh K, Ohba H, Narumi I, Yamagishi A. Deinococcus aerius sp. nov., aislado de la atmósfera superior. Int J Syst Evol Microbiol. Agosto de 2009;59(Pt 8):1862-6.
  32. ^ Lai WA, Kämpfer P, Arun AB, Shen FT, Huber B, Rekha PD, Young CC. Deinococcus ficus sp. nov., aislado de la rizosfera de Ficus religiosa L. Int J Syst Evol Microbiol. 2006 Abr;56(Pt 4):787-91
  33. ^ Anderson, AW; HC Nordan, RF Cain, G Parrish, D Duggan (1956). "Estudios sobre un micrococo radioresistente. I. Aislamiento, morfología, características culturales y resistencia a la radiación gamma". Food Technol. 10 (1): 575–577.
  34. ^ ab Wang W, Mao J, Zhang Z, Tang Q, Xie Y, Zhu J, Zhang L, Liu Z, Shi Y, Goodfellow M. Deinococcus wulumuqiensis sp. nov. y Deinococcus xibeiensis sp. nov., aislados de suelo contaminado con radiación. Int J Syst Evol Microbiol. 2010 Sep;60(Pt 9):2006-10
  35. ^ Peng F, Zhang L, Luo X, Dai J, An H, Tang Y, Fang C. Deinococcus xinjiangensis sp. nov., aislado del suelo del desierto. Int J Syst Evol Microbiol. 2009 Abr;59(Pt 4):709-13.
  36. ^ Chen W, Wang B, Hong H, Yang H, Liu SJ. Deinococcus reticulitermitis sp. nov., aislado del intestino de una termita. Int J Syst Evol Microbiol. 18 de febrero de 2011
  37. ^ Yuan M, Zhang W, Dai S, Wu J, Wang Y, Tao T, Chen M, Lin M. Deinococcus gobiensis sp. nov., una bacteria extremadamente resistente a la radiación. Int J Syst Evol Microbiol. 2009 Jun;59(Pt 6):1513-7
  38. ^ Kämpfer P, Lodders N, Huber B, Falsen E, Busse HJ. Deinococcus aquatilis sp. nov., aislado del agua. Int J Syst Evol Microbiol. Diciembre de 2008; 58 (parte 12): 2803-6.
  39. ^ Zhang YQ, Sun CH, Li WJ, Yu LY, Zhou JQ, Zhang YQ, Xu LH, Jiang CL. Deinococcus yunweiensis sp. nov., una bacteria resistente a la radiación gamma y ultravioleta de China. Int J Syst Evol Microbiol. 2007 Feb;57(Pt 2):370-5.
  40. ^ ab Yoo SH, Weon HY, Kim SJ, Kim YS, Kim BY, Kwon SW. Deinococcus aerolatus sp. nov. y Deinococcus aerophilus sp. nov., aislados de muestras de aire. Int J Syst Evol Microbiol. Mayo de 2010;60(Pt 5):1191-5.
  41. ^ Davis, NS, Silverman, GJ, Mausurosky, EB Cocos pigmentados y resistentes a la radiación aislados de tejido de eglefino. J. Bacteriol. 1963;86, 294–298.
  42. ^ abc Hirsch P, Gallikowski CA, Siebert J, Peissl K, Kroppenstedt R, Schumann P, Stackebrandt E, Anderson R. Deinococcus frigens sp. nov., Deinococcus saxicola sp. nov. y Deinococcus marmoris sp. nov., bacterias resistentes a la radiación ultravioleta y tolerantes a las bajas temperaturas y a la sequía de la Antártida continental. Syst Appl Microbiol. 2004 Nov;27(6):636-45.
  43. ^ de Groot A, Chapon V, Servant P, Christen R, Saux MF, Sommer S, Heulin T. Deinococcus deserti sp. nov., una bacteria tolerante a la radiación gamma aislada del desierto del Sahara. Int J Syst Evol Microbiol. 2005 Nov;55(Pt 6):2441-6.
  44. ^ Suresh K, Reddy GS, Sengupta S, Shivaji S. Deinococcus indicus sp. nov., una bacteria resistente al arsénico de un acuífero en Bengala Occidental, India. Int J Syst Evol Microbiol. 2004 Mar;54(Pt 2):457-61.
  45. ^ ab Im WT, Jung HM, Ten LN, Kim MK, Bora N, Goodfellow M, Lim S, Jung J, Lee ST. Deinococcus aquaticus sp. nov., aislado de agua dulce, y Deinococcus caeni sp. nov., aislado de lodo activado. Int J Syst Evol Microbiol. 2008 Oct;58(Pt 10):2348-53.
  46. ^ Asker D, Awad TS, McLandsborough L, Beppu T, Ueda K. Deinococcus depolymerans sp. nov., una bacteria resistente a la radiación gamma y ultravioleta, aislada de un sitio naturalmente radiactivo. Int J Syst Evol Microbiol. 2011 Jun;61(Pt 6):1448-53
  47. ^ Oyaizu H, Stackebrandt E, Schleifer KH, Ludwig W, Pohla H, Ito H, Hirata A, Oyaizu Y, Komagata K. Una bacteria en forma de bastón resistente a la radiación, Deinobacter grandis gen. nov., sp. nov., con peptidoglicano que contiene ornitina. Int. J. Sistema. Bacteriol., 1987, 37, 62-67.
  48. ^ Rainey FA, ​​Nobre MF, Schumann P, Stackebrandt E, Da Costa MS. Diversidad filogenética de los deinococos determinada mediante la comparación de secuencias de ADN ribosómico 16S. Int. J. Syst. Bacteriol., 1997, 47, 510-514
  49. ^ Srinivasan S, Kim MK, Lim S, Joe M, Lee M. Deinococcus daejeonensis sp. nov., aislada de lodos en una planta de tratamiento de aguas residuales. Int J Syst Evol Microbiol. 15 de julio de 2011