ФЭНДОМ


Thermus aquaticus
Thermus aquaticus
Thermus aquaticus, СЭМ
Научная классификация
Царство: Бактерии
Тип: Deinococcus-Thermus
Класс: Deinococci
Порядок: Thermales
Семейство: Тhermaceae
Род: Thermus
Вид: Thermus aquaticus
время

обитания

Латинское название
Thermus aquaticus Brock & Freeze 1969

Wikispecies-logo
Систематика
на Викивидах

Commons-logo
Изображения
на Викискладе

Thermus aquaticus — грамотрицательная палочковидная экстремально термофильная бактерия рода Thermus. Обитает в горячих источниках Йеллоустонского национального парка и других подобных регионах, гейзерах при температурах выше 55 °C. Впервые открыта Томасом Броком (англ. Thomas Brock) и Хадсоном Фризом (англ. Hudson Freeze) в районе Больших Фонтанов (англ. Great Fountain) Йеллоустонского национального парка. Термостабильные ферменты (в особенности термостабильная полимераза TaqPol) используются как инструменты в молекулярно-генетических исследованиях.

Биологические свойства Править

Грамотрицательная палочковидная бактерия. Не образует капсул и спор, часть штаммов подвижно и имеют жгутики. На солнечном свету продуцирует разнообразные пигменты [1]. Экстремально-термофильный хемоорганогетеротроф, аэроб[2], развивается при температуре выше 55 °С(оптимальной является температура 70 °C). Обитает в горячих источниках, гейзерах[3], два штамма были выделены из горячей водопроводной воды[4].

Геном Править

Геном T. aquaticus штамма HB27 представлен хромосомой размером 1894877 п.н. и мегаплазмидой pTT27 размером 232605 п.н. Имеется большое сходство генома T. aquaticus с геномом мезофильного организма Deinococcus radiodurans[5]. Продолжается секвенирование генома T. aquaticus штамма Y51MC23, размер хромосомы составляет 2340768 п.н., хромосома содержит 2570 гена, из которых 2520 кодируют белки, процент % Г+Ц пар составляет 68 %[6]. T, aquaticus штамм NTU103 имеет плазмиду pTA103 размером 1965 п.н., которая реплицируется по типу «катящегося кольца»[7]. T. aquaticus поражается бактериофагом IN93, чей геном представлен двуцепочечной кольцевой молекулой ДНК размером 19603 п.н.[8].

Термостабильные ферменты Править

T. aquaticus является экстремально-термофильной бактерией, поэтому ферменты T. aquaticus термостабильны и не инактивируются при повышенных температурах. Некоторые ферменты T. aquaticus (Taq1 рестриктаза и в особенности Taq-полимераза) активно используются в качестве инструментов для молекулярно-генетических исследований[9].

Альдолазы Править

Первоначально не было понятно, как T. aquaticus может выживать в экстремальных температурных условиях, поэтому необходимо было детально изучить ферменты T. aquaticus и как они избегают денатурации при таких повышенных температурах. Одними из первых изученных ферментов T. aquaticus были альдолазы[10].

РНК-полимераза Править

Первым полимеразным ферментом, выделенным из T. aquaticus была РНК-полимераза (транскриптаза) в 1974 г.[11] Проведены кристаллографические исследования данного фермента[12] и получена рекомбинантная РНК-полимераза, предназначенная для молекулярно-биологических исследований транскрипции[13].

Taq1-рестриктаза Править

Рестриктаза Taq1 была одним из первых ферментов T. aquaticus, использовавшихся для молекулярно-генетических исследований[14]. Сайт рестрикции — TCGA.

Taq полимераза Править

Основная статья: Taq полимераза
Файл:DNA Polymerase.jpg

Taq полимераза была впервые выделена в 1976 г.[15]. Преимуществами Taq полимеразы является её способность работать при повышенных температурах (оптимум 72-80 °C) и возможность получать Taq полимеразу в чистом виде. В 1986 г. Кери Маллис (англ. Kary Mullis) решил использовать для изобретённой им в 1983 г. полимеразной цепной реакции (ПЦР) Taq полимеразу ввиду того, что она выдерживала высокую (94—96 °C) температуру, необходимую для денатурации ДНК и не было необходимости вносить новую порцию дорогостоящей ДНК-полимеразы после каждого раунда амплификации. Затем ген Taq полимеразы был клонирован и модифицирован с целью получить высокоэффективный коммерческий продукт[16]. Taq полимераза гомологична ДНК-полимеразе I (pol I) Escherichia coli[17]. Taq полимераза также ограниченно используется в секвенировании ДНК[18], но ввиду большого количества ошибок[19] (из-за отсутствия 3'-5' экзонуклеазной активности) в секвенировании и точных анализах чаще используется Pfu полимераза из археи Pyrococcus furiosus[20] (хотя полимераза AmpliTaqR имеет преимущество перед Pfu полимеразой в виде более высокой процессивности[21]).

Применение Править

T. aquaticus является источником термостабильных ферментов, используемых в молекулярной биологии (Taq1-рестриктаза, РНК-полимераза, Taq полимераза). Секвенирование генома T. aquaticus может помочь в помощи других необходимых для биотехнологии ферментов (протеаз[22], амиломальтазы[23], НАД оксидаз[24]).

См. также Править

Примечания Править

  1. Brock T. D.,Mercedes R. E. Fine Structure of Thermus aquaticus, an Extreme Thermophile// Journal of Bacteriology, Oct 1970, Vol 104. р. 509—517.
  2. http://advbio.cascadeschools.org/98-99/final%20pages/finalDNA.html
  3. Brock T.D., Freeze H. Thermus aquaticus gen. n. and sp. n. a non-sporulating extreme thermophile//Journal of Bacteriology, 1969, # 98, p. 289—297
  4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1097586?dopt=Abstract
  5. http://www.nature.com/nbt/journal/v22/n5/abs/nbt956.html
  6. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=genome&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=6010
  7. http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WPF-4JW1261-1&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=84fdaeb6a140783e9987b0247f7d8b0d
  8. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=genome&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=16835
  9. http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/genetics/biotech/enzymes/hotpolys.html
  10. Freeze H., Brock T.D. Thermostable Aldolase from Thermus aquaticus//J. Bact. 1970, vol. 101(2) pp. 541—550
  11. Air G.M., Harris J.I. DNA-Dependent RNA Polymerase From the Thermophilic Bacterium Thermus aquaticus // FEBS Letters 1974, vol. 38(3) pp. 277—281
  12. http://www.aps.anl.gov/Science/Reports/1999/darsts2.pdf
  13. http://jb.asm.org/cgi/content/abstract/183/1/71
  14. Sato S. A single cleavage of Simian virus 40 (SV40) DNA by a site specific endonuclease from Thermus aquaticus, Taq I // J. Biochem (Tokyo), 1978 83 (2) Р. 633
  15. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=8432
  16. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8324500
  17. http://www.nature.com/nature/journal/v376/n6541/abs/376612a0.html
  18. http://www.pnas.org/content/85/24/9436.abstract
  19. http://findarticles.com/p/articles/mi_qa3874/is_200001/ai_n8886522
  20. http://www.sciam.ru/2006/5/Sciencerf.shtml
  21. http://molbiol.ru/protocol/09_07.html
  22. http://cancerweb.ncl.ac.uk/cgi-bin/omd?Thermus+aquaticus+Rt41A+proteinase
  23. http://aem.asm.org/cgi/content/abstract/65/3/910
  24. http://www3.interscience.wiley.com/journal/120012133/abstract

Ссылки Править




Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Thermus aquaticus. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .


Обнаружено использование расширения AdBlock.


Викия — это свободный ресурс, который существует и развивается за счёт рекламы. Для блокирующих рекламу пользователей мы предоставляем модифицированную версию сайта.

Викия не будет доступна для последующих модификаций. Если вы желаете продолжать работать со страницей, то, пожалуйста, отключите расширение для блокировки рекламы.

Также на ФЭНДОМЕ

Случайная вики