Метаболи́зм, или обме́н веще́ств, — это химические реакции, поддерживающие жизнь в живом организме. Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды.
Бакте́рии — домен прокариотических микроорганизмов. Бактерии обычно достигают нескольких микрометров в длину, их клетки могут иметь разнообразную форму: от шарообразной до палочковидной и спиралевидной. Бактерии — одна из первых форм жизни на Земле и встречаются почти во всех земных местообитаниях. Они населяют почву, пресные и морские водоёмы, кислые горячие источники, радиоактивные отходы и глубинные слои земной коры. Бактерии часто являются симбионтами и паразитами растений и животных. Большинство бактерий к настоящему времени не описано, и представители лишь половины отделов бактерий могут быть выращены в лаборатории. Бактерии изучает наука бактериология — раздел микробиологии.
Бактериофа́ги, или фа́ги (от др.-греч. φᾰ́γω — «пожираю»), — вирусы, заражающие бактериальные клетки. Ранее бактериофагами называли и вирусы архей, однако в настоящее время этот термин принято относить исключительно к бактериальным вирусам. Бактериофаги, как и любые иные вирусы, размножаются внутри клетки хозяина. Высвобождение потомства большинства бактериофагов происходит путём лизиса инфицированной бактериальной клетки, однако при размножении бактериофагов некоторых групп, например, нитчатых фагов, выход вирусных частиц происходит без разрушения клетки, которая сохраняет свою жизнеспособность. Вирусная частица или вирион бактериофага состоит из оболочки, как правило белковой, и генетического материала — одноцепочечной или двуцепочечной нуклеиновой кислоты (ДНК или, реже, РНК). Общая численность бактериофагов в большинстве природных местообитаний примерно равна численности бактерий или превышает ее в 2—10 раз, при этом общее количество фаговых частиц в биосфере Земли составляет 1030—1032 частиц. Бактериофаги активно участвуют в круговороте химических веществ и энергии, оказывают заметное влияние на состав, динамику и активность микробных сообществ, влияют на эволюцию микробов, на их взаимодействия между собой и с многоклеточными организмами и даже участвуют в контроле экспрессии собственных генов микроорганизмов. У бактерий существует также большое число генетических элементов и кодируемых ими молекулярных структур, имеющих общее происхождение с бактериофагами, «приспособленных» микробами для тех или иных собственных нужд: дефектные профаги, бактериоцины типов R и F, AFP-профаги (от англ. antifeeding prophage — профаги, препятствующие питанию), системы секреции VI типа (T6SS), сократимые системы, ассоциированные с метаморфозом (MAC), агенты переноса генов (GTA — gene tranfer agents) и другие. Бактериофаги, а также антивирусные (противофаговые) системы бактерий послужили источником большей части инструментария современной генетической инженерии и ряда других технологий.
Ви́рус — неклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри клеток. Вирусы поражают все типы организмов, от растений и животных до бактерий и архей. Обнаружены также вирусы, способные реплицироваться только в присутствии других вирусов (вирусы-сателлиты).
Архе́и — домен живых организмов. Археи представляют собой одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра, а также каких-либо мембранных органелл.
Анаммо́кс (сокр. от англ. anaerobic ammonium oxidation — анаэробное окисление аммония) — один из ключевых микробных процессов в круговороте азота. Бактерии, осуществляющие этот процесс, были открыты в 1999 году, и в своё время описание этого процесса стало большим сюрпризом для научного сообщества. Уравнение процесса:
- NH4+ + NO2− → N2 + 2H2O.
Вирус Норуолк, или вирус Норфолк , — вид РНК-содержащих вирусов из семейства калицивирусов (Caliciviridae), единственный в роде норовирусов (Norovirus). Примерно в 90 % случаев этот вирус является причиной эпидемий желудочно-кишечных заболеваний небактериальной природы во всём мире, а в США отвечает за возникновение 50 % случаев заболевания гастроэнтеритом. Вирусам Норуолк могут быть подвержены люди всех возрастов. Вирусы передаются при прямом контакте с больным и гораздо реже — фекально-оральным способом через заражённую еду либо воду. Часто норовирусную инфекцию называют кишечным, или желудочным гриппом.
Picozoa — тип морских планктонных протистов неясного систематического положения. По состоянию на 2015 год, в типе описан один вид Picomonas judraskeda. Кроме того, к данной группе относят большое количество последовательностей генов рибосомных РНК, полученных с помощью методов метагеномики.
Кише́чная па́лочка — вид грамотрицательных палочковидных бактерий, широко распространённых в нижней части кишечника теплокровных животных. Большинство штаммов E. coli являются безвредными, однако серотип O157:H7 может вызывать тяжёлые пищевые отравления у людей и животных. Безвредные штаммы являются частью нормальной флоры кишечника человека и животных. Кишечная палочка приносит пользу организму хозяина, например, синтезируя витамин K, а также предотвращая развитие патогенных микроорганизмов в кишечнике.
Фаг T4 — один из самых изученных вирусов, бактериофаг, поражающий энтеробактерии, в том числе Escherichia coli. Имеет геномную ДНК порядка 169—170 тысяч пар нуклеотидов, упакованную в икосаэдрическую головку. Вирион также имеет ствол, основание ствола и стволовые отростки — шесть длинных и шесть коротких.
Астровирусы — семейство вирусов, обнаруженных в 1975 году при помощи электронной микроскопии в стуле человека.
Морски́е бактериофа́ги — вирусы, живущие в морских бактериях, например, цианобактериях. Их существование было определено с использованием методов электронной микроскопии и эпифлуоресцентной микроскопии образцов воды и последующим метагеномным обследованием невыращеваемых образцов вирусов. Хвостатые бактериофаги доминируют в морских сообществах по численности и разнообразию представителей. Однако известно, что вирусы, относящиеся к семействам Corticoviridae, Inoviridae и Microviridae также могут поражать морские бактерии. Согласно данным метагеномики, микровирусы лишь частично преобладают в водных средах.
Клептопласти́я — явление накопления хлоропластов водорослей в тканях организма, питающегося ими. Водоросли, за исключением хлоропластов, при этом перевариваются, но хлоропласты какое-то время фотосинтезируют, и продукты фотосинтеза используются хозяином.
Ма́лые РНК бакте́рий — небольшие некодирующие РНК длиной 50—250 нуклеотидов, содержащиеся в клетках бактерий. Как правило, малые РНК бактерий имеют сложную структуру и содержат несколько шпилек. Многочисленные малые РНК были определены в клетках кишечной палочки, модельном патогене Salmonella, азотфиксирующей альфа-протеобактерии Sinorhizobium meliloti, морских цианобактериях, возбудителе туляремии Francisella tularensis, патогене растений Xanthomonas oryzae pathovar oryzae и других бактериях. Для поиска малых РНК в геноме бактерий использовали компьютерный анализ и различные лабораторные методы.
Geobacter sulfurreducens — грамотрицательная металл- и серовосстанавливающая протеобактерия. Палочковидная, облигатно анаэробная, неферментирующая, имеет жгутик и фимбрии IV типа, близкий родственник Geobacter metallireducens.
Ген rpoN кодирует сигма-фактор сигма-54, белок Кишечной палочки и других видах бактерий. RpoN противодействует сигма-факторам RpoS.
Varidnaviria (лат.) — реалм ДНК-содержащих вирусов. Общей чертой, объединяющей представителей реалма, является присутствие структурного мотива (укладки), известного как вертикальный jelly roll, в составе мажорного капсидного белка. Молекулы мажорного капсидного белка формируют псевдогексамерные капсомеры. Также вирусы из реалма Varidnaviria обладают такими белками, как минорный капсидный белок с мотивом вертикальный jelly roll, АТФазой, упаковывающей вирусный ДНК-геном в капсид, и собственной ДНК-полимеразой, реплицирующий вирусные геномы.
Thiothrix (лат.) — это род нитчатых сероокисляющих бактерий, родственный родам Beggiatoa и Thioploca. Они обычно грамотрицательные, клетки их палочковидной формы. Они образуют прикрепленные к субстрату многоклеточные нити с гонидиями на свободном конце. Вершинные гонидии обладают скользящей подвижностью. Розетки филаментов образуются не всегда, но являются типичными. Сера откладывается в складках клеточной мембраны.
Александра Уорден — эколог-микробиолог и учёный-геномист, известная своими знаниями в области экологии и эволюции океанских микробов и их влияния на глобальные биогеохимические циклы.
Herelleviridae — семейство вирулентных бактериофагов с миовирусной морфологией.
