Thermus thermophilus

מתוך המכלול, האנציקלופדיה היהודית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
קריאת טבלת מיוןThermus thermophilus

Thermus thermophilus הוא חיידק גראם שלילי. לחיידק זה שימושים במגוון יישומים ביוטכנולוגיים, והוא משמש בין היתר כאורגניזם מודל להנדסה גנטית, גנומיקה מבנית וביולוגיה מערכתית. החיידק הוא תרמופילי ביותר, עם טמפרטורת גידול אופטימלית של כ-65 מעלות צלזיוס. חיידק Thermus thermophilus בודד לראשונה על ידי החוקרים היפנים טאירו אושימה וקזוטומו אימאורי ממעיין חם באיזו שביפן.[1] לו תפקיד חשוב בפירוק חומרים אורגניים בשלב התרמוגני של הקומפוסטציה.[2] T. thermophilus מסווג למספר זנים, מתוכם HB8 ו-HB27 הם הנפוצים ביותר בסביבות מעבדה. ב-2004 הושלמו ניתוחי הגנום של זנים אלה.[3] Thermus מציג גם תדירות גבוהה של טרנספורמציה טבעית.[4]

מבנה התא

Thermus thermophilus הוא חיידק גראם-שלילי עם קרום חיצוני המורכב מפוספוליפידים וליפופוליסכרידים. לחיידק זה יש גם שכבת מוראין (פפטידוגליקן) דקה, בשכבה זו ישנם 29 מורופפטידים המהווים יותר מ-85% ממנה. בשכבת המוראין נמצאים Ala, Glu, Gly, Orn, N -acetyl glucosamine ו-N -acetylmuramic. תכונה ייחודית נוספת של שכבת מוראין זו היא שה-N-terminal Gly מוחלף בחומצה פנילאצטית. זהו המקרה הראשון של חומצה פנילאצטית שנמצאת במוראין של חיידקים. ההרכב והגשרים הצולבים של הפפטידים המצויים בשכבת מוראין זו אופייניים לחיידק גראם חיובי, אך הכמות, מידת ההצטלבות ואורך שרשרת הגליקן מעניקים לחיידק זה את תכונותיו הגראם-שליליות.[5]

מנגנוני הישרדות

Thermus thermophilus זוהה לראשונה בנביעה הידרותרמית ביפן. ניתן למצוא חיידקים אלו במגוון של סביבות גיאותרמיות. תרמופילים אלה דורשים מערכת תיקון DNA מחמירה יותר, מכיוון שה-DNA הופך לא יציב בטמפרטורות גבוהות. תכולת ה-GC של חיידק זה היא כ-69%, הדבר תורם ליציבות התרמית של הגנום של חיידק זה.[6]

זנים

במעבדה שני הזנים הנפוצים ביותר הם HB27 ו-HB8. זן HB27 מסוגל לחיות בסביבה אירובית או אנאירובית. יש לו גנום המורכב מכרומוזום ראשי (אורך 1.89Mb), וכן מגהפלסמיד, המכונה pTT27 (אורך 0.23Mb).[7] הכרומוזום של HB27 מכיל 1,968 גנים מקודדי חלבון, כאשר ל-20% מהגנים הללו אין תפקיד ידוע. בעוד שהמגהפלסמיד מכיל 230 גנים מקודדי חלבון, לכ-39% מהגנים הללו אין תפקוד ידוע.[8]

הזן HB8 הוא גם אורגניזם אירובי והוא מודל לביולוגיה מערכתית. יש לו גנום המורכב מפלסמיד, המכונה pTT8 (אורך 9.3kb), שמזוהה עם כרומוזום (1.85Mb), וכן מגה-פלסמיד, הידוע גם בשם pTT27 (0.26Mb).

יישומים

אורגניזם זה נמצא שימושי במיוחד בתחומי הביוטכנולוגיה התעשייתיית מכיוון שהוא מקור מצוין לאנזימים, ובפרט לתרמוזימים. אחד האנזימים הללו הוא ה-DNA פולימראז שלו.

rTth DNA פולימראז הוא פולימראז DNA יציב רקומביננטי המופק מ-Thermus thermophilus HB8, עם פעילות אופטימלית ב-70-80 °C, משמש ביישומי PCR מסוימים. אנזים זה יעיל בשעתוק לאחור בנוכחות מנגן.[9] אנזים זה מועיל להגברה של מטרות עשירות ב-GC ולדגימות גולמיות. הוא משמש ביישומי PCR, RT-PCR וגם הארכת פריימר.[10] פולימראז זה הוכח כעמיד בפני מעכבי DNA פולימראז הקיימים בדגימות קליניות, יש לו גם יכולת לזהות RNA בנוכחות מעכבים. בנוכחות של מעכבים, הוכח שהוא מזהה RNA זה ברמה דומה ליכולתו לזהות DNA.[9]

ראו גם

קישורים חיצוניים

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא Thermus thermophilus בוויקישיתוף


הערות שוליים

  1. ↑ Oshima T, Imahori K (בינואר 1974). "Description of Thermus thermophilus (Yoshida and Oshima) comb. nov., a nonsporulating thermophilic bacterium from a Japanese thermal spa". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 24 (1): 102–12. doi:10.1099/00207713-24-1-102. {{cite journal}}: (עזרה)
  2. ↑ Beffa T, Blanc M, Lyon PF, Vogt G, Marchiani M, Fischer JL, Aragno M (במאי 1996). "Isolation of Thermus strains from hot composts (60 to 80 °C)". Applied and Environmental Microbiology. 62 (5): 1723–7. Bibcode:1996ApEnM..62.1723B. doi:10.1128/AEM.62.5.1723-1727.1996. PMC 167946. PMID 8633870. {{cite journal}}: (עזרה)
  3. ↑ Henne A, Brüggemann H, Raasch C, Wiezer A, Hartsch T, Liesegang H, et al. (במאי 2004). "The genome sequence of the extreme thermophile Thermus thermophilus". Nature Biotechnology. 22 (5): 547–53. doi:10.1038/nbt956. PMID 15064768. {{cite journal}}: (עזרה)
  4. ↑ Koyama, Y; Hoshino, T; Tomizuka, N; Furukawa, K (1986). "Genetic transformation of the extreme thermophile Thermus thermophilus and of other Thermus spp". Journal of Bacteriology. 166 (1): 338–340. doi:10.1128/jb.166.1.338-340.1986. PMC 214599. PMID 3957870.
  5. ↑ Quintela, J C; Pittenauer, E; Allmaier, G; Arán, V; de Pedro, M A (בספטמבר 1995). "Structure of peptidoglycan from Thermus thermophilus HB8". Journal of Bacteriology. 177 (17): 4947–4962. doi:10.1128/jb.177.17.4947-4962.1995. ISSN 0021-9193. PMC 177270. PMID 7665471. {{cite journal}}: (עזרה)
  6. ↑ Wang, Quanhui; Cen, Zhen; Zhao, Jingjing (2015-03-01). "The Survival Mechanisms of Thermophiles at High Temperatures: An Angle of Omics". Physiology. 30 (2): 97–106. doi:10.1152/physiol.00066.2013. ISSN 1548-9213. PMID 25729055.
  7. ↑ Ohtani, Naoto; Tomita, Masaru; Itaya, Mitsuhiro (2010-10-15). "An Extreme Thermophile, Thermus thermophilus, Is a Polyploid Bacterium". Journal of Bacteriology (באנגלית). 192 (20): 5499–5505. doi:10.1128/JB.00662-10. ISSN 0021-9193. PMC 2950507. PMID 20729360.
  8. ↑ Carr, Jennifer F.; Danziger, Michael E.; Huang, Athena L.; Dahlberg, Albert E.; Gregory, Steven T. (2015-03-15). "Engineering the Genome of Thermus thermophilus Using a Counterselectable Marker". Journal of Bacteriology (באנגלית). 197 (6): 1135–1144. doi:10.1128/JB.02384-14. ISSN 0021-9193. PMC 4336342. PMID 25605305.
  9. ^ 9.0 9.1 Cai D, Behrmann O, Hufert F, Dame G, Urban G (2018-01-02). "Capacity of rTth polymerase to detect RNA in the presence of various inhibitors". PLOS ONE. 13 (1): e0190041. Bibcode:2018PLoSO..1390041C. doi:10.1371/journal.pone.0190041. PMC 5749758. PMID 29293599.
  10. ↑ "rTth DNA Polymerase - TOYOBO USA". www.toyobousa.com. נבדק ב-2021-05-07.
הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0

Thermus thermophilus40607616Q139470

אוחזר מתוך "https://www.hamichlol.org.il/w/index.php?title=Thermus_thermophilus&oldid=2911974"