Heliobacteriaceae (гелиобактерии) — небольшое семейство бактерий, которые получают энергию через фотосинтез, используя реакционный центр, сходный с фотосистемой I. Морфологически представляют собой одноклеточные плейоморфные палочковидные или спиральные организмы. Могут передвигаться путём скольжения или с помощью жгутиков.
Фотосинтез Гелиобактерии используют уникальный, свойственный только для этой группы пигмент бактериохлорофилл g, который поглощает в области более коротких длин волн по сравнению с другими фотосинтетическими пигментами (670—788 нм), давая возможность представителям этой семьи занять свою собственную экологическую нишу. В качестве специальной пары у этих организмов присутствует пигмент П798, состоящий из двух бактериохлорофиллов g, в то время как у всех других фотосинтезирующих микроорганизмов специальная пара фотосистемы состоит исключительно из бактериохлорофилла a. Помимо этого в их реакционном центре обнаружены минорные количества окисленного в 8-е положение хлорофилла a. Фотосинтез протекает на клеточной мембране, которая не формирует складок или ламелл, так, как это происходит у пурпурных бактерий. Каротиноиды представлены C30-производными нейроспорина. Из переносчиков найдены цитохромы c, bc1 и менахиноны.
Физиология На свету растут только в анаэробных условиях при высокой интенсивности света. В темноте могут существовать как микроаэрофилы, сбраживая пируват до ацетата. Предпочитают фотогетеротрофный образ жизни. В качестве доноров электронов могут использовать только восстановленные соединения углерода. У некоторых показана . В темноте способны к серному дыханию. Способны усваивать небольшое число органических субстратов при помощи реакций карбоксилирования. Цикл Кальвина не обнаружен и пока, не доказана фиксация углекислоты через какой-либо другой цикл.
Филогения Филогенетические деревья, основанные на рибосомальной РНК помещают Heliobacteriaceae в тип Firmicutes. В отличие от большинства представителей типа, они не проявляют грамположительного окраски, так как их клеточные стенки очень тонкие, но для них как и для других грамположительных бактерий (Clostridia) характерно отсутствие внешней мембраны. Их муреин по строению близок к грамположительному типу, отсутствуют липополисахариды, а наличие белкового слоя варьирует. Они также подобны грамположительным бактериям в других аспектах, в частности способностью формировать эндоспоры с большим содержанием кальция и дипиколиновой кислоты. Гелиобактерии — единственная родственная грамположительным бактериям группа, которая осуществляет фотосинтез.
Местообитание Heliobacteriaceae — фотогетеротрофы, использующих энергию света или химических веществ и зависящих исключительно от органических источников углерода. Являются облигатными анаэробами, так как хлорофилл g инактивируется в присутствии кислорода. Тогда как большинство фотосинтезирующих бактерий обитают в воде, Heliobacteriaceae были найдены преимущественно в земле, в частности на рисовых полях и заболоченных почвах. Они алчные азотофиксаторы и, по-видимому, важны для плодородия рисовых полей.
Таксономия Семейство HeliobacteriaceaeSee the NCBI webpage on Heliobacteriaceae Data extracted from the Candidatus Helioclostridium♠♠ Штамм есть в National Center for Biotechnology Information (NCBI), но не имеет Международного Бактериального Кода (1990 и последующая ревизия), как разъясняется в List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN) по следующим причинам: Не выделены в чистой культуре. Ненадёжная публикация. Действующая публикация лишь документирует наличие штамма в определённой коллекции. Не подтверждена и опубликована в International Journal of Systematic Bacteriology или International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (IJSB/IJSEM).Girija et al. 2006 Candidatus Helioclostridium ananthapuram♠ Girija et al. 2006 Heliorestis Bryantseva et al. 2000 H. baculata Bryantseva et al. 2001 H. convoluta♠ Asao et al. 2005 H. daurensis Bryantseva et al. 2000 Heliophilum Ormerod et al. 1996 Heliophilum fasciatum Ormerod et al. 1996 Heliobacillus Beer-Romero and Gest 1998 Candidatus H. elongatus♠ Girija et al. 2006 H. mobilis Beer-Romero and Gest 1998 Heliobacterium Gest and Favinger 1985 H. aridinosum♠ Girija et al. 2006 H. chlorum Gest and Favinger 1985 H. gestii Ormerod et al. 1996 H. modesticaldum Kimble et al. 1996 H. sulfidophilum Bryantseva et al. 2001 H. undosum Bryantseva et al. 2001
Примечания
Литература Gest H & Favinger J L (1983) Arch Microbiol 136:11-16. Madigan M T (1992) In Balows et al. (eds) The Prokaryotes pp. 1981–1992 Springer New York. Madigan M T & Ormerod J G (1995) In Blankenship et al. (eds) Anoxygenic Photosynthetic Bacteria pp 17–30. Kluwer Academic Publishers New York. Ormerod J G et al. (1996) Arch Microbiol 165:226-234. Madigan M T, Martinko J M, Dunlap P V, Clark D P. (2009). Brock Biology of Microorganisms 12th edition, p. 453—454
Категория:Clostridia Категория:Семейства бактерий Категория:Фотосинтезирующие микроорганизмы