Pyrococcus furiosus

Pyrococcus furiosus Classificazione

Regno	Archaea
Ramo	Euryarchaeota
Classe	Thermococci
Ordine	Termococco
Famiglia	Thermococcaceae
Genere	Pirococco

Specie

Pyrococcus furiosus
Fiala & Stetter , 1986

Pyrococcus furiosus è un estremofilo archeobatteri considerata ipertermofilo quanto si sviluppa preferenzialmente a temperature superiori a quelle in cui thermophiles evolvono. È notevole per la sua temperatura di crescita ottimale di 100  ° C - una temperatura che uccide la maggior parte degli altri esseri viventi - e per essere uno dei pochi organismi a possedere enzimi contenenti tungsteno .

Fisiologia

Questo archeo è stato isolato da sedimenti idrotermali e coltivato in laboratorio per lo studio. È notevole per il suo tempo di raddoppio di soli 37 minuti in condizioni ottimali. Si presenta sotto forma di gusci essenzialmente regolari di circa 0,8  μm a 1,5  μm di diametro con una ciliatura monopolare polytrich. Ogni cellula è circondata da un involucro di glicoproteina , che distingue questo archaea dai batteri .

P. furiosus prospera in un intervallo di temperatura compreso tra 70  e  103  ° C , con una temperatura di crescita ottimale di 100  ° C e con un pH compreso tra 5 e 9 con un ottimale di 7. Questo organismo cresce bene sull'estratto di lievito, maltosio , fonti di cellobiosio , β-glucani , amido e peptidi ( triptone , peptone , caseina ed estratti di carne). È una gamma piuttosto ampia rispetto ad altri archei. Al contrario, P. furiosus non cresce, o molto lentamente, in un mezzo di amminoacidi , acidi organici , alcoli e la maggior parte dei carboidrati (inclusi glucosio , fruttosio , lattosio e galattosio ).

Il metabolismo di questo archeo produce anidride carbonica CO 2e idrogeno H 2. La presenza di idrogeno nell'ambiente di P. furiosus ne limita notevolmente la crescita, tranne in presenza di zolfo  ; archaea produce quindi idrogeno solforato H 2 Sma non sembra produrre energia metabolica in questo modo: a differenza di molti altri ipertermofili, P. furiosus non utilizza lo zolfo per la sua energia e prospera indipendentemente dalla presenza di zolfo nel suo mezzo di crescita.

P. furiosus si distingue anche per il suo sistema di respirazione cellulare sorprendentemente semplice  : l'energia metabolica della cellula viene prodotta riducendo direttamente i protoni (sotto forma di ioni idronio ) a idrogeno H 2gassoso trasferendo elettroni dalla catena respiratoria , che genera un gradiente elettrochimico di protoni attraverso la membrana cellulare per fosforilare l' ADP in ATP accoppiando chemiosmotico . Questo semplice meccanismo potrebbe essere un antichissimo precursore dei sistemi respiratori noti in tutti gli organismi superiori presenti.

Il sequenziamento completo del genoma di questo archeo è stato effettuato nel 2001 da un team dell'Università del Maryland Biotechnology Institute (UMBI) a Baltimora , Stati Uniti  ; il genoma caratterizzato contiene 1.908  kilobasi che codificano per circa 2.065  proteine .

Applicazioni

La DNA polimerasi da P. furiosus ( Pfu DNA polimerasi ) viene utilizzata per l'amplificazione della catena del DNA mediante PCR .

P. furiosus è oggetto di studio in ingegneria genetica al fine di sviluppare piante adatte alla coltivazione nelle serre del pianeta Marte , in particolare mediante l'introduzione dei geni di P. furiosus in Arabidopsis thaliana , noto come "ladies crab".

Note e riferimenti

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