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Termococo litoralis

Thermococcus litoralis ( T. litoralis ) es una especie de Archaea que se encuentra alrededor de los respiraderos hidrotermales de aguas profundas , así como en fuentes termales submarinas poco profundas y pozos de petróleo. [2] [3] [4] Es un hipertermófilo organotrófico anaeróbico que tiene entre 0,5 y 3,0 μm (20 a 118 μin) de diámetro. [2] Al igual que las otras especies del orden thermococcales, T. litoralis es un coco hipertermófilo irregular que crece entre 55 y 100 °C (131 a 212 °F). [2] A diferencia de muchos otros termococos, T. litoralis no es móvil . Su pared celular consta solo de una única capa S que no forma redes hexagonales. [2] Además, mientras que muchos termococcales usan azufre de manera obligada como aceptor de electrones en el metabolismo, T. litoralis solo necesita azufre para ayudar a estimular el crecimiento y puede vivir sin él. [3] Recientemente, la comunidad científica ha popularizado a T. litoralis por su capacidad de producir una ADN polimerasa alternativa a la polimerasa Taq de uso común . Se ha demostrado que la polimerasa de T. litoralis , denominada polimerasa de ventilación, tiene una tasa de error menor que la de Taq, peromayor que la de la polimerasa Pfu , debido a sus capacidades de corrección de errores como exonucleasa 3'–5' [5] .

ADN polimerasa

La ADN polimerasa de Thermococcus litoralis es estable a altas temperaturas, con una vida media de ocho horas a 95 °C (203 °F) y dos horas a 100 °C (212 °F). [6] También tiene una actividad de corrección de errores que es capaz de reducir las frecuencias de mutación a un nivel 2 a 4 veces menor que la mayoría de las ADN polimerasas no correctoras. [7]

Hábitat y ecología

T. litoralis crece cerca de fuentes hidrotermales de aguas profundas y poco profundas en aguas extremadamente calientes. La temperatura óptima de crecimiento para T. litoralis es de 85 a 88 °C. [2] También prefiere aguas ligeramente ácidas, creciendo entre pH 4.0 a 8.0 con un pH óptimo entre 6.0 y 6.4. [2] A diferencia de muchos otros hipertermófilos, T. litoralis solo depende facultativamente del azufre como aceptor final de electrones en la fermentación, produciendo gas hidrógeno en su ausencia y sulfuro de hidrógeno cuando está presente. [3] Además, se ha demostrado que T. litoralis produce un exopolisacárido (EPS) que posiblemente podría ayudarlo a formar una biopelícula . Está hecho de manosa , sulfitos y fósforo. [3]

Fisiología

T. litoralis puede utilizar piruvato , maltosa y aminoácidos como fuentes de energía. [2] [3] En un entorno de laboratorio, T. litoralis debe recibir aminoácidos para crecer a tasas no reducidas. Los únicos aminoácidos que no necesita son asparagina , glutamina , alanina y glutamato . Estos aminoácidos pueden no ser vitales para T. litoralis porque la asparagina y la glutamina tienden a desaminarse a altas temperaturas que se encuentran alrededor de los respiraderos hidrotermales y la alanina y el glutamato generalmente pueden ser producidos por otras arqueas hipertermófilas. [3] La principal fuente de carbono para T. litoralis parece ser la maltosa, que puede introducirse en la célula a través de un transportador ABC de maltosa- trehalosa . T. litoralis tiene una vía glucolítica especializada llamada vía de Embden-Meyerhoff modificada (EM). Una forma en que la vía EM modificada en T. litoralis se desvía de la vía EM común es que la versión modificada contiene una hexosa quinasa dependiente de ADP y PFK en lugar de versiones de las enzimas dependientes de ATP. [4]

Nuevas cepas

Un nuevo análisis de ADN ha mostrado varios aislados de T. litoralis , MW y Z-1614, que probablemente sean nuevas cepas. Se confirmó que MW y Z-1614 son cepas de T. litoralis mediante hibridación ADN-ADN , proporciones C–G (38–41 mol%) y análisis de inmunotransferencia. Se diferencian ligeramente en morfología de la T. litoralis aislada previamente en que todas tienen flagelos. [2] A través de los mismos procesos se ha demostrado que la Caldococcus litoralis previamente descubierta era en realidad T. litoralis . [2] El genoma de T. litoralis aún no se ha secuenciado por completo.

Referencias

  1. ^ Neuner A, Jannasch HW, Belkin S, Stetter KO (1990). "Thermococcus litoralis sp. nov.: Una nueva especie de arqueobacteria marina extremadamente termófila". Archivos de Microbiología . 153 (2): 205–207. doi :10.1007/BF00247822. ISSN  0302-8933. S2CID  38723928.
  2. ^ abcdefghi Kostyukova AS, Gongadze GM, Polosina YY, Bonch-Osmolovskaya EA, Miroshnichenko ML, Chernyh NA, Obraztsova MV, Svetlichny VA, Messner P, Sleytr UB, L'Haridon S, Jeanthon C, Prieur D (noviembre de 1999). "Investigación de la estructura y las capacidades antigénicas de las envolturas celulares de Thermococcales y reclasificación de "Caldococcus litoralis" Z-1301 como Thermococcus litoralis Z-1301". Extremophiles . 3 (4): 239–45. doi :10.1007/s007920050122. PMID  10591013. S2CID  10052332.
  3. ^ abcdef Rinker KD, Kelly RM (diciembre de 1996). "Fisiología del crecimiento de la arqueona hipertermófila Thermococcus litoralis: desarrollo de un medio definido sin azufre, caracterización de un exopolisacárido y evidencia de formación de biopelículas". Applied and Environmental Microbiology . 62 (12): 4478–85. Bibcode :1996ApEnM..62.4478R. doi :10.1128/aem.62.12.4478-4485.1996. PMC 1389002 . PMID  16535464. 
  4. ^ ab Bertoldo C, Antranikian G (2006). "Capítulo 5: El orden Thermococcales". En Dworkin M, Falkow S, Rosenberg E, Schleifer KH, Stackebrandt E (eds.). Los procariotas. Springer Nueva York. págs. 69–81. doi :10.1007/0-387-30743-5_5. ISBN 978-0-387-25493-7.
  5. ^ Synnes, Marianne (16 de agosto de 2006). "Bioprospección de organismos de las profundidades marinas: aspectos científicos y ambientales". Clean Technologies and Environmental Policy . 9 (1): 53–59. doi :10.1007/s10098-006-0062-7. ISSN  1618-954X. S2CID  83996416.
  6. ^ Kong H, Kucera RB, Jack WE (enero de 1993). "Caracterización de una ADN polimerasa de la arquea hipertermófila Thermococcus litoralis. ADN polimerasa de Vent, cinética en estado estacionario, estabilidad térmica, procesividad, desplazamiento de cadena y actividades de exonucleasa". The Journal of Biological Chemistry . 268 (3): 1965–75. doi : 10.1016/S0021-9258(18)53949-1 . PMID  8420970.
  7. ^ Mattila P, Korpela J, Tenkanen T, Pitkänen K (septiembre de 1991). "Fidelidad de la síntesis de ADN por la ADN polimerasa de Thermococcus litoralis: una enzima extremadamente estable al calor con actividad de corrección de errores". Nucleic Acids Research . 19 (18): 4967–73. doi :10.1093/nar/19.18.4967. PMC 328798 . PMID  1923765. 

Lectura adicional

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