Термоацидофилни Aрхебактерии
Термоацидофилни архебактерии
1. Обща характеристика на Архебактериите
1.1. Филогенеза и таксономичен статус
Днес архебактериите са в центъра на много молекулярно биологични и биохимични изследвания. На тях се възлагат надежди за развитието на новите методи в биотехнологията. От тези древни същества очакваме отговори за произхода и ранната еволюция на живота.
Наистина е изумително, че само преди 25 години това трето царство на живите организми изобщо не е присъствало в научните трудове по микробиология. Едва през 1977 година стават известни първите факти, че биологичното разнообразие на нашата планета е по-голямо от предполаганото. Тогава CarlWoese, професор от университета в Илиноис, за първи път прилага току-що откритите генетични техники за директно сравняване на ДНК-секвенциите при прокариотите. Анализът на 16S рибозомалната РНК показва наличието на нова група микро-организми. Известно е, че 16S pРНК е най-стабилния генетичен елемент при бактериите. Отделните видове микроорганизми се различават само по няколко позиции в дългата верига на 16S рРНК. Woese забелязва, че тези разлики са многократно по-големи при известната тогава група на метаногените. Скоро след това откритие се потвърждава генетичното сходство на изолираните през 1972 година видове Sulfolobusacidocaldarius и Thermoplasmaacidophilum с метаногените и халобактериите. Тези два вида са първите известни на науката термоацидофилни архебактерии.
През следващите години броят на известните архебактерии бързо нараства. Паралелно с появата на архебактериите прохожда и новата биологична дисциплина - молекулярната филогенеза. Днес надделяват становищата, родословното дърво на живота да бъде разделено на три големи клона: Archaea, Procaryotaи Eucaryota. По своите характеристики архебактериите заемат междинно положение между останалите две организмови групи. Твърде вероятно е те да са най-древните оцелели до днес живи същества. Обяснението за тяхното еволюционно "дълголетие" може би се крие във физиологичната издръжливост на архебактериите. Те са се адаптирали към екстремни местообитания, недостъпни за други организми. Горещи серни извори, термални водни басейни, вулканични области на сушата или океанското дъно, антарктически ледове или недрата на земната кора са екологични ниши, заети преимуществено от архебактерии. Напоследък все повече са свидетелствата за участие на архебактериите и в много други екосистеми. ДНК-проби показват присъствие на архебактерии в почвата, морския пикопланктон и дори в стомашно-чревния тракт на различни животни.
Според съвременната класификация голямата група Archaea се разделя на три отдела:
* Euryarchaeota- включва метаногените, екстремните халофили и някои термофили.
* Crenarchaeota - екстремни термофили, метаболизиращи сяра.
* Korarchaeota - включва т.нар. некултивируеми архебактерии, чиято 16S РНК-последователност е получена само по ДНК-проби от горещи извори. За техния метаболизъм не се знае почти нищо.
През 2001 година е описан нов вид, живеещ в симбиоза с кренархеота Ignicoccus. По 16S рРНК-секвенция той не принадлежи към нито една от посочените групи. Вероятно той е първия представител на четвърти архебактериален отдел(1, 2). Неговите уникални характеристики ще бъдат описани в раздела за таксономията на термоацидофилните архебактерии.
Към Еуриархеотите спадат 7 класа:
à Първи - Methanobacteria
à Втори - Methanococci
à Трети - Halobacteria
à Четвърти - Thermoplasmata
à Пети - Thermococci
à Шести - Archaeoglobi
à Седми - Methanopyri