몫:
Thermus aquaticus 특성, 수명주기, 응용
써말 수족관 Phylum Deinococcus-Thermus에 위치한 1967 년 Thomas Brock에 의해 발견 된 고온 성 박테리아입니다. 이는 그램 음성, 영양 영양 및 호기성 미생물이며, 내재적 특성으로서 열 안정성.
옐로 스톤 국립 공원과 북미 캘리포니아에서 50 ~ 80 ℃, pH 6.0 ~ 10.5의 다양한 열원에서 얻을 수 있습니다. 인공 열처리 서식지로부터 격리되어있다..
이것은 다양한 변성 사이클에서 생존하는 내열성 효소의 근원입니다. 이러한 맥락에서 단백질과 효소는 생명 공학 산업에 특별한 관심을 불러 일으킨다..
이것은이를 구성하는 효소가 유전 공학, PCR (Polymerase Chain Reaction) 및 과학 및 법의학 연구를위한 도구로 사용되는 방식입니다 (Williams and Sharp, 1995).
색인
- 1 일반적인 특성
- 2 계통 발생과 분류학
- 3 형태학
- 4 수명주기
- 5 세포 구조와 신진 대사
- 6 응용 프로그램
- 6.1 단편 증폭
- 6.2 생화학 반응을 일으킨다.
- 6.3 식품 생명 공학
- 6.4 폴리 염화 비 페닐 화합물의 분해
- 7 참고
일반적인 특성
그람 음성이다.
그 써말 수족관 그램 얼룩 과정을 거칠 때 자홍색 착색을 얻습니다. 이것은 펩티도 글리 칸의 벽이 극히 얇기 때문에 염료 입자가 갇혀 있지 않기 때문입니다.
서식지
이 세균은 극도로 높은 온도를 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 이것은 자연 서식지가 지구가 50 ° C를 초과하는 곳이라는 것을 의미합니다.
이러한 의미에서,이 박테리아는 간헐천에서 분리되어 가장 일반적인 옐로 스톤 국립 공원의 박테리아입니다. 세계 각지의 온천 및 인공 온수 환경.
호기성
이것은 써말 수족관 박테리아는 대사 과정을 수행 할 수있는 산소를 제공하는 환경에 있어야합니다..
그것은 고온 성이다.
이것이 가장 대표적인 특징 중 하나입니다. 써말 수족관. 이 박테리아는 기온이 극도로 높은 곳에 격리되어 있습니다..
그 써말 수족관 그것은 매우 특별하고 저항력있는 박테리아입니다. 왜냐하면 그것이 지원하는 온도만큼 높은 온도에서 대부분의 생물체의 단백질은 변성되어 돌이킬 수없는 기능을 수행하기 때문입니다.
이 세균의 성장 온도는 40 ° C에서 79 ° C이며, 최적 성장 온도는 70 ° C입니다.
그는 종속 영양이다.
종속 영양 생물과 마찬가지로이 박테리아는 환경에 존재하는 유기 화합물을 필요로합니다. 유기물의 주원인은 주변에있는 박테리아와 조류뿐 아니라 주위의 토양입니다..
약간 알칼리성 환경에서 발생합니다.
최적의 pH 써말 수족관 기능을 상실하게 만드는 단백질 없이도 개발할 수 있습니다. 7.5에서 8 사이입니다. pH 스케일에서 7이 중성임을 기억할 가치가 있습니다. 위의 것은 알칼리성이며 산성 이하입니다..
그것은 많은 효소를 생산합니다.
써말 수족관 그것은 온도가 높은 환경에서 살 수있는 능력 때문에 실험적으로 매우 유용했던 미생물입니다.
음, 수많은 연구를 통해, 다른 미생물에서 기이하게도, 동일한 온도에서 변성되고 기능이 상실되는 수많은 효소를 합성한다는 것이 판명되었습니다.
합성 효소 써말 수족관 가장 많이 연구 된 것은;
- 알 돌라 제
- Taq I 제한 효소
- DNA 리가 제
- 알칼리 포스 파타 아제
- 아이소 시트르산 탈수소 효소
- Amylomaltase
계통 발생 및 분류학
이 미생물은 고전적인 접근 방식으로 구성되어 있습니다.
- 왕국 : 박테리아
- 문 : Deinococcus- Thermus
- 종류 : Deinococci
- 주문 : Thermales
- 과 : 과육
- 장르 : Thermus
- 종 (種) : Thermus aquaticus.
형태론
박테리아 써말 수족관 막대 모양 박테리아 (세균)의 그룹에 속한다. 세포의 크기는 4 ~ 10 마이크론입니다. 현미경에서는 작은 세포뿐만 아니라 매우 큰 세포를 볼 수 있습니다. 세포 표면에 섬모 또는 편모 없음.
의 세포 써말 수족관 그것은 멤브레인을 가지며,이 멤브레인은 3 개의 층으로 구성되어 있습니다. 하나는 내부 플라즈마, 하나는 외형이 거친 것, 그리고 하나는 중간에있는 것입니다..
이 유형의 박테리아의 특징 중 하나는 내부 멤브레인에 막대와 같은 구조가 있다는 것입니다.이 구조는 반 사체로 알려져 있습니다..
같은 방법으로이 박테리아는 세포벽에 거의 펩티도 글리 칸을 포함하지 않고 그램 양성균과는 달리 지질 단백질.
자연 채광에 노출되면 박테리아의 세포는 노란색, 분홍색 또는 적색을 띠게됩니다. 이것은 박테리아 세포에 포함 된 안료 때문입니다..
유전 물질은 DNA가 들어있는 단일 원형 염색체로 구성됩니다. 이 중 약 65 %는 구아닌과 시토신의 뉴클레오타이드로 구성되며, 티민과 아데닌의 뉴클레오타이드는 각각 35 %.
라이프 사이클
일반적으로 T. aquaticus를 포함한 박테리아는 세포 분열에 의해 무성 생식한다. 유일한 DNA 염색체가 복제되기 시작합니다. DNA 중합 효소라는 효소의 존재로 인해 딸세포의 모든 유전 정보를 상속받을 수 있도록 복제합니다. 20 분에 새로운 염색체가 완성되어 세포 내 부위에 고정됩니다.
분열이 계속되고 25 분에 두 개의 염색체가 두 배로 시작됩니다. 분열이 세포의 중심에 나타나고 38 분에 나타납니다. 딸 세포는 벽에 의해 분리 된 부분을 가지고, 45-50 분에 무성 생식을 끝낸다. (Dreifus, 2012).
세포 구조와 신진 대사
그것은 그램 음성 박테리아이기 때문에 외막 (지단백질 층)과 펩티도 글리 칸이있는 페리 플라 즘 (수성 막)이 있습니다. 섬모가없고, 편모도 관찰되지 않는다..
이러한 고온 성 유기체의 지질 구성은 고온에서의 용해를 피하기 위해 필요한 화학적 안정성을 잃지 않으면 서 세포 내 기능의 기능을 유지하기 위해 그들이 발달하는 환경의 온도의 변동에 적응해야한다 (Ray et al. 1971).
반면에, T. 아쿠아 티 쿠스는 열 안정성 효소의 진정한 원천이되었습니다. taq DNA 중합 효소는 이중 결합을 생성하는 기질의 분해를 촉매하는 효소이므로 리아제 유형의 효소 (결합의 방출을 촉매하는 효소)와 관련이있다..
호 열성 세균에서 유래 된 것으로 간주하면, 고온에서 장시간 항온 처리에 저항한다 (Lamble, 2009).
각 유기체는 복제를위한 DNA 중합 효소를 가지고 있지만 화학적 조성이 고온에 견디지 못하기 때문에주의해야합니다. 이것이 taq DNA 중합 효소가 다른 게놈의 게놈뿐만 아니라 인간 게놈의 서열을 증폭하는 데 사용되는 주요 효소 인 이유입니다.
응용 프로그램
조각 증폭
이 효소의 열적 안정성은 PCR (polymerase chain reaction)과 같은 시험 관내 복제를 통해 DNA 단편을 증폭시키는 기술에 사용될 수있다 (Mas and Colbs, 2001).
이를 위해 초기 및 최종 프라이머 (DNA 합성을위한 출발점을 제공하는 짧은 염기 서열), DNA 중합 효소, 디옥시리보 뉴클레오티드 트리 포스페이트, 완충액 및 양이온이 필요합니다.
모든 요소가있는 반응 튜브를 94 ~ 98 ℃의 열 순환기에 넣고 DNA를 단순 사슬로 나눕니다..
프라이머의 성능을 시작하고 재가열은 섭씨 75-80도 사이에서 다시 발생합니다. DNA의 5 '말단에서 3'말까지 합성 시작.
여기에 열 안정성 효소를 사용하는 것이 중요합니다. 다른 폴리 메라 아제가 사용되면 공정을 수행하는 데 필요한 극한의 온도 동안 파괴됩니다.
Cetus Corporation의 Kary Mullis와 다른 연구원은 DNA의 열 변성의 매 사이클 후에 효소를 첨가 할 필요성을 배제했다. 이 효소는 상업적 판매를 위해 대량으로 복제, 수정 및 생산되었다..
생화학 반응 촉매
열 안정성 효소에 대한 연구는 엄청난 범위의 산업 공정에 적용되어 분자 생물학의 획기적인 발전을 가져 왔습니다. 생명 공학의 관점에서, 그것의 효소는 극한의 온도 조건 하에서 생화학 반응을 촉매 할 수있다.
예를 들어, 감염 가능성이있는 미생물을 사용하지 않고 닭 깃털 폐기물을 관리하는 프로세스를 개발하기위한 연구가 개발되었습니다..
우리는 호 열적 비병원성 T. aquaticus (Bhagat, 2012)의 사용을 의미하는 각질 분해성 프로테아제의 생산에 의해 매개되는 닭 펜의 생분해를 조사했다..
식품 생명 공학
T. aquaticus의 thermoactive serine peptidase aqualysin1에 의한 글루텐의 가수 분해는 빵 만들기에서 80 ℃ 이상에서 시작됩니다.
이것으로 빵 부스러기의 질감에 대한 열 안정성 글루텐의 상대적인 기여가 연구되었다 (Verbauwhede and Colb, 2017).
폴리 염화 비 페닐 화합물의 분해
산업 분야의 유용성과 관련하여 호 열성 박테리아 인 Thermus aquaticus의 효소는 PCBs (Polychlorinated Biphenyls Compounds)의 분해에 적용되며,.
이 화합물은 전기 장비의 냉매로 사용됩니다. 독성은 매우 광범위하고 그 분해는 매우 느리다 (Ruíz, 2005).
참고 문헌
- Brock, TD., H. Thermus aquaticus gen. n. 및 sp. n., 비 포유류 극한 고열 균. J Bacteriol. 98 (1) 289-297.
- Dreifus Cortes, George. 미생물의 세계. Editorial 경제 문화 배경입니다. 멕시코 2012 년.
- Ferreras P. Eloy R. 마드리드 자립 대학교 생물 공학 분야의 열 안정성 효소 발현 및 연구. 문맥의 문제 마드리드. 구매 가능 : repositorio.uam.es.
- Mas E, Poza J, Ciriza J, Zaragoza P, Osta R 및 Rodellar C. Polymerase Chain Reaction (PCR)의 기초. AquaTIC No. 15, November 2001.
- Ruiz-Aguilar, Graciela M. L., 미생물에 의한 Polychlorinated Biphenyls (PCBs)의 생분해 ... University Act [online] 2005, 15 (5 월 -8 월). redalyc.org에서 구할 수 있습니다..
- Sharp R, William R. Thermus 종. 생명 공학 핸드북. Springer 과학 비즈니스 미디어, LLC. 1995 년.