Империя: Cellulata
Доминион: Eubacteria
Тип: Proteobacteria
Класс: Alphaproteobacteria
Порядок: Magnetococcales
Семейство: Magnetococcaceae
Род: Magnetococcus
Вид: Magnetococcus marinus
Магниточувствительные бактерии, это морфологически, метаболитически и филогенетически разнородная группа, объединяющая организмы, способные создавать магнетосомы - кристаллы, позволяющие клеткам ориентироваться по магнитному полю земли. Наиболее распространенной формой являются магниточуствительные кокки, образующие отдельную филогенетическую группу. Представитель этой группы,- линия МС-1,облигатный микроаэрофил, был выделен на уровне кислородного хемоклина из вод эстуария на острове Роде в США. Клетки бактерий, диаметром 1-2 мкм, имеют сферическую форму и несут 2 пучка жгутиков на одном полюсе клетки. Организмы используют магнитотаксис для ориентации в пространстве. Клетки имеют 1 цепь из кристаллов магнетита псевдогексаэдрически-призматической формы (см. рис. 1). Такая форма кристаллов крайне необычна, что говорит о сильном генетическом контроле биоминерализации кристаллов. Чаще всего, в клетках содержится от 5 до 14 кристаллов магнетита. Как и другие магниточувствительные кокки, Magnetococcus marinus использует цепь кристаллов как стрелку компаса, что позволяет ему ориентироваться в пространстве для нахождения лучших условий среды. Для организмов характерна хемолитоавтотрофия с использованием тиосульфата или сульфида в качестве донора электронов для электронно-транспортной цепи. В этом случае, внутри клетки откладываются гранулы элементарной серы. В присутствии ацетата, клетки переходят к хемоорганогетеротрофному типу питания. При автотрофном питании, бактерии используют цикл Арнона (восстановительный цикл трикарбоновых кислот) для фиксации углекислого газа (см. рис. 1). Клетки МС-1 также чувствительны к облучению коротковолновым светом(<500 нм), при этом, они начинают плыть параллельно линиям магнитного поля. Линии MC-1 дано родовое название Magnetococus, а также предложен порядок Magnetococcales и семейство Magnetococcaceae для объединения всех близкородственных магниточувствительных кокков, которые временно включены в состав Alphaproteobacteria в качестве базальной линии класса1). К сожалению, в интернете не удалось найти микрофотографий Magnetococcus m., но зато, была найдена схема бактерии со всеми интересными особенностями, как морфологии, так и метаболизма (спасибо авторам статьи 2).).
|
Рис. 1. Модель клетки с особенностями ультраструктуры, транспорта, энергетики, метаболизма углерода и хемотаксиса2). |
Секвенирование генома Magnetococcus marina было произведено группой исследователей во главе с
A. Bazylinski (см статью 2)) для исследования синтеза и регуляции белков связанных с магнетосомами.
Статистика генома Magnetococcus marinus, линия MC-1:
 |
Рис. 2. Круговое изображение генома бактерии. Место расположения генов, ответственных за магнито- чувствительность, показано красным, за пределами кольца. Два внешних кольца отображают предполагаемые белок- и РНК-кодирующие гены, на плюс и минус цепочках, соответственно. Цвет генов отражен в соответствии с COG категориями. Черное кольцо (3 круг) отражает отклонение процентногосодержания GC пар от среднего их содержания. |
Статистика протеома Magnetococcus marinus, линия MC-1:
Число белков - 3594.
Средняя длина белка - 368 +/- 505 аминокислотных остатков.
Разброс длины - от 37 до 15245 аминокислотных остатков.
 |
Рис. 3. Относительная встречаемость кодонов в генетическом коде MC-1. |
 |
 |
| Рис. 4. Частота встречаемости аминокислот в белках и частотное распределение белков по их длине. | |
Литература:
1) Magnetococcus marinus gen. nov., sp. nov., a marine, magnetotactic bacterium that represents a novel lineage (Magnetococcaceae fam. nov.; Magnetococcales ord. nov.) at the base of the Alphaproteobacteria.Bazylinski DA, Williams TJ, Lefe`vre CT, Berg RJ, Zhang CL, Bowser SS, Dean AJ, Beveridge TJ. University of Nevada at Las Vegas; International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2012 May 11. PMID: 22581902 Статья найдена по запросу: Magnetococcus marinus.
2) Complete Genome Sequence of the Chemolithoautotrophic Marine Magnetotactic Coccus Strain MC-1 Sabrina Schubbe, Timothy J. Williams, Gary Xie, Thomas S. Brettin, Diego Martinez, Christian A. Ross1, Dirk Sch?ler, B. Lea Cox, Kenneth H. Nealson and Dennis A. Bazylinski. 22 May 2009, doi: 10.1128/AEM.02874-08 Appl. Environ. Microbiol. July 2009 vol. 75 no. 14 4835-4852