Открыть главное меню

Heliobacteriaceae (лат.) (гелиобактерии) — небольшое семейство бактерий, которые получают энергию через фотосинтез, используя реакционный центр, сходный с фотосистемой I. Морфологически представляют собой одноклеточные плейоморфные палочковидные или спиральные организмы. Могут передвигаться путём скольжения или с помощью жгутиков[2].

Heliobacteriaceae
Научная классификация
Международное научное название

Heliobacteriaceae
Madigan and Asao 2010

Роды[1]

Содержание

ФотосинтезПравить

Гелиобактерии используют уникальный, свойственный только для этой группы пигмент бактериохлорофилл g, который поглощает в области более коротких длин волн по сравнению с другими фотосинтетическими пигментами (670—788 нм), давая возможность представителям этой семьи занять свою собственную экологическую нишу. В качестве специальной пары у этих организмов присутствует пигмент П798, состоящий из двух бактериохлорофиллов g, в то время как у всех других фотосинтезирующих микроорганизмов специальная пара фотосистемы состоит исключительно из бактериохлорофилла a. Помимо этого в их реакционном центре обнаружены минорные количества окисленного в 8-е положение хлорофилла a. Фотосинтез протекает на клеточной мембране, которая не формирует складок или ламелл, так, как это происходит у пурпурных бактерий. Каротиноиды представлены C30-производными нейроспорина. Из переносчиков найдены цитохромы c, bc1 и менахиноны[3].

ФизиологияПравить

На свету растут только в анаэробных условиях при высокой интенсивности света. В темноте могут существовать как микроаэрофилы, сбраживая пируват до ацетата. Предпочитают фотогетеротрофный образ жизни. В качестве доноров электронов могут использовать только восстановленные соединения углерода[4]. У некоторых показана ассимиляционная сульфатредукция. В темноте способны к серному дыханию. Способны усваивать небольшое число органических субстратов при помощи реакций карбоксилирования. Цикл Калвина не обнаружен и пока, не доказана фиксация углекислоты через какой-либо другой цикл[3].

ФилогенияПравить

Филогенетические деревья, основанные на рибосомальной РНК помещают Heliobacteriaceae в тип Firmicutes. В отличие от большинства представителей типа, они не проявляют грамположительного окраски, так как их клеточные стенки очень тонкие, но для них как и для других грамположительных бактерий (Clostridia) характерно отсутствие внешней мембраны. Их муреин по строению близок к грамположительному типу, отсутствуют липополисахариды, а наличие белкового слоя варьирует[3]. Они также подобны грамположительным бактериям в других аспектах, в частности способностью формировать эндоспоры с большим содержанием кальция и дипиколиновой кислоты. Гелиобактерии — единственная родственная грамположительным бактериям группа, которая осуществляет фотосинтез.

МестообитаниеПравить

Heliobacteriaceae — фотогетеротрофы, использующих энергию света или химических веществ и зависящих исключительно от органических источников углерода. Являются облигатными анаэробами, так как хлорофилл g инактивируется в присутствии кислорода. Тогда как большинство фотосинтезирующих бактерий обитают в воде, Heliobacteriaceae были найдены преимущественно в земле, в частности на рисовых полях и заболоченных почвах. Они алчные азотофиксаторы и по видимому важны для плодородия рисовых полей.

ТаксономияПравить

Семейство Heliobacteriaceae[5][6]

  • Candidatus Helioclostridium[7]Girija et al. 2006
    • Candidatus Helioclostridium ananthapuramGirija et al. 2006
  • Heliorestis Bryantseva et al. 2000
    • H. baculata Bryantseva et al. 2001
    • H. convolutaAsao et al. 2005
    • H. daurensis Bryantseva et al. 2000
  • Heliophilum Ormerod et al. 1996
    • Heliophilum fasciatum Ormerod et al. 1996
  • Heliobacillus Beer-Romero and Gest 1998
    • Candidatus H. elongatusGirija et al. 2006
    • H. mobilis Beer-Romero and Gest 1998
  • Heliobacterium Gest and Favinger 1985
    • H. aridinosumGirija et al. 2006
    • H. chlorum Gest and Favinger 1985
    • H. gestii Ormerod et al. 1996
    • H. modesticaldum Kimble et al. 1996
    • H. sulfidophilum Bryantseva et al. 2001
    • H. undosum Bryantseva et al. 2001

ПримечанияПравить

  1. [Madigan M T, Martinko J M, Dunlap P V, Clark D P. (2009). Brock Biology of Microorganisms 12th edition, p. 453-454].
  2. Нетрусов, Котова, 2012, с. 193.
  3. 1 2 3 Нетрусов, Котова, 2012, с. 194.
  4. Светособирающие антенны фотосинтеза = Light-Harvesting Antennas in Photosynthesis / Green, Beverley, Parson, W.W. — Springer-Science+Business Media, B. V., 2003. — Vol. 13. — P. 495. — (Advances in Photosynthesis and Respiration). — ISBN 978-90-481-5468-5.
  5. See the NCBI webpage on Heliobacteriaceae Data extracted from the NCBI Taxonomy Browser. National Center for Biotechnology Information. Дата обращения 5 июня 2011.
  6. J.P. Euzéby. Heliobacteriaceae. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature. Дата обращения 11 июня 2011. Архивировано 27 января 2013 года.
  7. ♠ Штамм есть в National Center for Biotechnology Information (NCBI), но не имеет Международного Бактериального Кода (1990 и последующая ревизия), как разъясняется в List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN) по следующим причинам:

ЛитератураПравить

  • Gest H & Favinger J L (1983) Arch Microbiol 136:11-16.
  • Madigan M T (1992) In Balows et al. (eds) The Prokaryotes pp. 1981—1992 Springer New York.
  • Madigan M T & Ormerod J G (1995) In Blankenship et al. (eds) Anoxygenic Photosynthetic Bacteria pp 17-30. Kluwer Academic Publishers New York.
  • Ormerod J G et al. (1996) Arch Microbiol 165:226-234.
  • Madigan M T, Martinko J M, Dunlap P V, Clark D P. (2009). Brock Biology of Microorganisms 12th edition, p. 453—454
  • Нетрусов А. И., Котова И. Б. Микробиология. — 4-е изд., перераб. и доп.. — М.: Издательский центр «Академия», 2012. — С. 46. — 384 с. — ISBN 978-5-7695-7979-0.