프로클로로코커스

Prochlorococcus
프로클로로코커스
SEM of Prochlorococcus marinus pseudo-colored
프로클로로코쿠스 양념장(의사색)의 SEM
과학적 분류 edit
도메인: 박테리아
망울: 시아노박테리아
클래스: 남조류
순서: 신네초코칼레스
패밀리: 프로클로로과
속: 프로클로로코커스
치솔름 외, 1992년
종:
P. 마리너스
이항 이름
프로클로로코커스 마리너스
치솔름 외, 1992년

프로클로로코쿠스(Procloroccus)는 매우 작은(0.6μm) 해양 시아노박테리아(ciaobacteria)로 특이한 색소 침착(cloropell a2와 b2)이 있는 속이다. 이 박테리아는 광합성 피코플랭크톤에 속하며 아마도 지구상에서 가장 풍부한 광합성 유기체일 것이다. 프로클로로코커스 미생물들은 광합성 산소 생산의 많은 부분을 담당하고 있는 해양의 주요 생산국들 중 하나이다.[1][2] 프로클로로코커스 변종 12종의 게놈 염기서열을 분석한 결과 1,100개의 유전자가 모든 변종에 공통적으로 분포하고 있으며, 평균 게놈 크기는 약 2,000개의 유전자를 갖고 있다.[1] 이와는 대조적으로 진핵 해조류는 10,000개 이상의 유전자를 가지고 있다.[3]

디스커버리

매우 작은 chlorophyll-b-containing 시아노 박테리아의 ocean,[4][5]프로 클로로 코커스에서 있었던 여러 초기 기록 1986[6]에 샐리는 W(페니)1867년 미국 매사추세츠 공과 대학, 로버트 J.Olson은 우즈 홀 해양학 기관의 장은, 조해에 다른 친일파를 사용하는에 의해 발견되었다. 흐름 cytoMetry. Chisholm은 이 발견으로 2019년에 Craford 상을 받았다.[7] 프로클로로코쿠스의 첫 번째 문화는 1988년(스트레인 SS120) 사르가소 해에 고립되었고, 얼마 지나지 않아 지중해(스트레인 MED)에서 또 다른 변종이 얻어졌다. 프로클로로코커스라는[8] 명칭은 원래 프로클로로코쿠스가 프로클로로폰과 다른 엽록소-b 함유 박테리아와 관련이 있다고 추정되었던 것에서 유래되었으나, 현재는 프로클로로코쿠스가 박테리아 영역의 시아노박테리아 부분군 내에서 여러 개의 분리된 혈류유전학 그룹을 형성하고 있는 것으로 알려져 있다.

그 속에 묘사된 유일한 종은 프로클로로코쿠스 마리누스다.

형태학

해양 시아노박테리아는 현재까지 알려진 가장 작은 광합성 유기체로 알려져 있다; 프로클로로코쿠스는 지름이 0.5에서 0.7마이크로미터로 가장 작다.[9][2] 코코아 모양의 세포는 운동성이 없고 자유롭다. 크기가 작고 부피 대 표면적 비율이 커서 영양소가 부족한 물에서 유리하다. 그러나 프로클로로코쿠스는 영양소 요구량이 매우 적은 것으로 추정된다.[10] 게다가 프로클로로코쿠스는 인산염이 부족한 환경에서 살아남기 위해 세포막 안에 인산염 대신 설포이피드를 사용하도록 적응했다.[11] 이러한 적응을 통해 그들은 생존을 위해 인산염에 의존하는 이성질체와의 경쟁을 피할 수 있다.[11] 전형적으로 프로클로로코쿠스는 지표면 아래층이나 과점성 수역에서 하루에 한 번 분업한다.[10]

분배

프로클로로코쿠스는 세계 열대 해양의 읍류 지역에 풍부하다.[12] 그것은 아마도 지구상에서 가장 풍부한 속일 것이다: 1밀리리터의 표면 바닷물은 10만개 이상의 세포를 포함할 수 있다. 전 세계적으로 연평균 풍요는 (2.8~3.0)×10개27 개인[13](비교용으로는 대략 1톤의 금속에 있는 원자의 수)이다. 프로클로로코쿠스는 40°N에서 40°S 사이에 어디에나 있으며 해양의 과두영역(영양부족) 지역에서 지배하고 있다.[10] 프로클로로코쿠스는 대부분 10-33°C의 온도 범위에서 발견되며, 일부 균주는 낮은 빛(<1% 표면광)으로 깊은 곳에서 자랄 수 있다.[1] 이러한 균주는 LL(Low Light) 에코타입으로 알려져 있으며, HL(High Light) 에코타입으로 알려진 물기둥의 얕은 깊이를 차지하는 균주가 있다.[14] LL형 프로클로로코쿠스는 엽록소 a에 대한 엽록소 b의 비율이 높아 푸른 빛을 흡수하는 능력을 돕는다.[15] 푸른 빛은 가시 스펙트럼의 나머지 부분보다 깊은 바닷물에 침투할 수 있으며, 물의 탁도에 따라 200m 이하의 깊이에 도달할 수 있다. 이 푸른 빛의 침투 깊이는 그것을 광합성에 활용하는 LL형 프로클로로코쿠스의 능력과 결합되어 LL 프로클로로코쿠스의 개체수가 최대 200m 깊이에서 생존할 수 있게 한다.[16] 게다가 프로클로로코쿠스는 카탈로아제 능력을 가진 이성애자들이 있는 곳에서 더 풍부하다.[17] 프로클로로코쿠스는 반응성 산소 종을 저하시키는 메커니즘을 가지고 있지 않고 그들을 보호하기 위해 이단세포에 의존한다.[17] 이 박테리아는 전 세계 산소의 광합성 생산량의 13-48%를 차지하며 해양 먹이 사슬의 기초의 일부를 이루고 있다.[18]

색소

프로클로로코쿠스는 광합성 시아노박테리아인 시네초코쿠스와 밀접한 관련이 있는데, 이 시네초코쿠스는 빛을 얻는 더듬이 피코빌리솜을 함유하고 있다. 그러나 프로클로로코쿠스는 엽록소 a(Chl a2)와 엽록소 b(Chl b2)의 디비닐 파생상품으로 주로 구성되며 모노비닐 엽록소와 피코빌리솜이 부족한 독특한 경수 복합체를 사용하도록 진화했다.[19] 프로클로로코쿠스는 철 a를 주요 광합성 색소로 함유하지 않은 야생형 산소 광전자세포로 유일하게 α-카로틴을 함유한 프로카리오테로 알려져 있다.[20]

프로클로로코쿠스는 두 개의 뚜렷한 틈새를 차지하고 있어 저조도(LL)와 고조도(HL) 집단의 명명법으로 이어져 [21]색소비(LL은 엽록소 b2:a2의 비율이 높고 HL은 b2:a2의 비율이 낮음), 광요구량, 질소와 인의 이용률, 구리, 바이러스 민감도가 다양하다. 이러한 "생태형"은 리보솜 RNA 유전자의 순서에 기초하여 구별할 수 있다. 고경량 적응형 변종은 25~100m 깊이에서 서식하며, 저경량 적응형 변종은 80~200m의 수역에 서식한다.[22]

게놈

프로클로로코쿠스 여러 변종의 게놈의 염기서열이 정해졌다.[23][24] 16S rRNA 유전자에서 97%가 유사한 프로클로로코커스 마리너스의 생리학적으로 유전적으로 구별되는 선형을 나타내는 12개의 완전한 게놈 서열이 나왔다.[22]

고광도 에코타입은 알려진 산소 광전자 중에서 가장 작은 게놈(165만7990개, 유전자 1716개)을 가지고 있지만 저광도형의 게놈(241만873개, 유전자 2275개)은 훨씬 크다.[23]

생태학

프로클로로코쿠스가 세계 해양에서 가장 작은 해양 식물성 플랑크톤/박테리아 중 하나임에도 불구하고, 그것의 상당한 수는 프로클로로코쿠스가 해양과 세계의 광합성 및 산소 생산의 주요 부분을 담당하게 한다.[2] 프로 클로로 코커스(0.5~0.7μm)[10]의 크기와 다양한 ecotypes의 각색, 생명체가 풍부하게 열대 지방의 물은 아열대 지역(C. 40°N에 40°S) 같은 낮은 영양 바다에서 자라도록.;[25] 하지만, 더 높은 위도의 지방에서는으로 60°북쪽으로 오로지 공정하게 최소한의 농도에서, 세균의. 높은 찾을 수 있다.바다를 가로지르는 기여는 차가운 물이 그것에 치명적일 수 있다는 것을 암시한다. 이 넓은 범위의 위도는 박테리아의 수심 100미터에서 150미터까지 생존할 수 있는 능력, 즉 표면 해양의 혼합 층의 평균 깊이와 함께 거대한 숫자로 성장할 수 있게 해주며, 전세계적으로 3×10명의27 개인까지 자랄 수 있다.[26][failed verification] 이 엄청난 숫자는 프로클로로코쿠스를 전세계 탄소 순환과 산소 생산에 중요한 역할을 하도록 만든다. 시아노박테리아와 함께 이 시아노박테리아들은 해양 탄소 고정의 약 50%를 담당하며, 생물학적 탄소 펌프(즉, 여러 생물학적, 물리적, 물리적, 물리적, 생물학적, 생물학적, 생물학적, 생물학적, 생물학적, 생물학적, 해양의 유기 탄소를 심해로 이동시키는 것)를 통해 중요한 탄소 싱크대가 된다. 그리고 화학적 과정).[27] 프로클로로코쿠스의 풍부함, 분포 그리고 다른 모든 특징들은 그것을 개방된 해양 먹이 그물의 중요한 1차 생산자 역할을 하는 과두농도의 주요 유기체로 만든다.

참고 항목

참조

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추가 읽기

외부 링크