Shewanella oneidensis

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Shewanella oneidensis
Shewanella oneidensis, СЭМ
Shewanella oneidensis, СЭМ
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Тип:
Протеобактерии
Класс:
Гамма-протеобактерии
Порядок:
Alteromonadales
Семейство:
Shewanellaceae Ivanova et al. 2004
Род:
Shewanella
Вид:
Shewanella oneidensis
Международное научное название
Shewanella oneidensis
Venkateswaran et al. 1999

Shewanella oneidensis (лат.) — вид грамотрицательных, факультативно анаэробных бактерий рода Shewanella, обитающая предпочтительно на дне моря в анаэробных условиях, осадочных отложениях, также может быть найдена в почве. Способна восстанавливать соединения металлов. Ведутся работы по использованию Shewanella oneidensis в биозащите металлических поверхностей от коррозии. Видовое название бактерия получила в честь озера Онейда (англ. Oneida lake) в штате Нью-Йорк (США), в котором микроорганизм был впервые выделен[1].

Систематика

Номенклатура бактерий Alteromonas hanedai и A. putrefacians была разработана в 1981 году A. hanedai была новым описанным видом, а A. putrefacians была выделена из рода Achromobacter. В 1985 году на основании изучения нуклеотидных последовательностей 5S рРНК МакДоннел (MacDonell) и Колвелл (Colwell) выделили A. hanedai и A. putrefacians в отдельный род Shewanella[2]. Авторы также предложили классифицировать выделенные со дна моря барофильные бактерии как Shewanella benthica. В 1989 году на основании генотипических исследований (ДНК—ДНК гибридизации, анализа 5S рРНК) и изучении серологических свойств Койн (Coyne) предложил перенести Alteromonas colwelliana в род Shewanella. В 1999-м Венкатесварен и другие учёные описали два новых вида — Shewanella oneidensis и Shewanella pealeana[1].

Биологические свойства

Морфология

Грамотрицательные, прямые или слегка изогнутые палочковидные бактерии размером 1,5—4,6 × 0,4—1 мкм. Не образуют спор. Подвижны, имеют полярно расположенные жгутики, не имеющих белковой оболочки.

Физиологические свойства

Галотолерантный (способен расти в 3 % растворе NaCl), факультативно анаэробный микроорганизм. Образует оксидазу и каталазу, не продуцируют индол, не сбраживают глюкозу. Способны восстанавливать триметиламин-N-оксид, оксиды железа[3], оксид марганца[4], оксиды хрома[5], растворённые соединения урана[6]. Способна к образованию биоплёнок на поверхности субстрата[7], также способна к адгезии на поверхность оксидов металлов[8].

Поведение

Бактерии S. oneidensis периодически садятся на электрически заряженные металлические частицы, собирают посредством химической реакции энергию, затем несколько минут активно передвигаются, собирая вещества, необходимые для дальнейшего насыщения, и снова садятся для «подзарядки»[9].

Геном

Геном S. oneidensis штамма MR-1 состоит из хромосомы, представляющей собой кольцевую двуцепочечную молекулу ДНК размером 4969803 п.н. и содержащей 4561 гена, процент % Г+Ц пар составляет 45,96 %, и плазмиды pMR-1 размером 161613 п.н. и содержащей 184 гена, процент % Г+Ц пар составляет 43,69 %[10].

Применение

Ввиду способности S. oneidensis к восстановлению соединений тяжёлых металлов, а также биотрансформации тетрахлорметана разрабатываются подходы к использованию S. oneidensis в биоочистке[11]. S. oneidensis способна очищать водоёмы от соединений урана и хрома путём восстановления и переведения в нерастворимое состояние[12]. Также микроорганизм способен защищать металлы от коррозии[13][14]. Разрабатываются подходы к разработке источников энергии на базе S. oneidensis (так называемая концепция «бактериальной батареи»)[15][16].

Примечания

  1. ↑ 1 2 Исследования бактерий рода Shewanella и описание Shewanella oneidensis Архивная копия от 29 декабря 2007 на Wayback Machine (англ.)
  2. ↑ MacDonell M. T., Colwell R. R. Phylogeny of the Vibrionaceae, and recommendation for two new genera, Listonella and Shewanella // Syst. Appl. Microbiol., 1985, № 6, Р. 171—182.
  3. ↑ Архивированная копия. Дата обращения: 16 августа 2008. Архивировано 5 сентября 2008 года.
  4. ↑ Shewanella oneidensis MR-1 и двуокись марганца (англ.)
  5. ↑ Восстановление хрома с помощью бактерий (недоступная ссылка) (англ.)
  6. ↑ Shewanella oneidensis ломает тяжёлые металлы Архивная копия от 20 июня 2008 на Wayback Machine (англ.)
  7. ↑ Shewanella oneidensis MR-1 в качестве биоплёнки (недоступная ссылка) (англ.)
  8. ↑ Влияние Shewanella oneidensis на оксид железа Архивная копия от 13 февраля 2008 на Wayback Machine (англ.)
  9. ↑ Американцы обнаружили электрическую подзарядку у бактерий. Дата обращения: 11 января 2015. Архивировано 22 июня 2013 года.
  10. ↑ Геном Shewanella oneidensis MR-1 Архивная копия от 10 ноября 2007 на Wayback Machine (англ.)
  11. ↑ Применение Shewanella oneidensis MR-1 для очистки от органических и неогранических загрязнений Архивная копия от 9 марта 2007 на Wayback Machine (англ.)
  12. ↑ Использование бактерий для переработки урановых отходов Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine (англ.)
  13. ↑ Shewanella oneidensis MR-1 — Бактериальная защита металлов от коррозии Архивировано 8 сентября 2008 года. (англ.)
  14. ↑ Защита от коррозии с помощью микробов Архивная копия от 1 мая 2008 на Wayback Machine (англ.)
  15. ↑ Концепции о бактериальных аккумуляторах (недоступная ссылка) (англ.)
  16. ↑ Результаты исследований миниатюрных микробных топливных элементов (англ.)

Ссылки