烏特斯泰嫩遙遠杆狀菌
烏特斯泰嫩遙遠杆狀菌（學名：Abditibacterium utsteinense）是遙遠杆狀菌屬的一個種。[1]此菌是一種革蘭氏陰性、需氧、寡營養的化能異養細菌。它只能在非常窄的pH範圍內生長，並且僅使用有限數量的碳源，但其代謝也經過優化，適合在低營養環境中生存。此菌對抗生素和有毒化合物具有極強的抵抗力。此菌最初發現於東南極洲南龍達訥山脈烏特斯泰嫩嶺。[2]
烏特斯泰嫩遙遠杆狀菌
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| 烏特斯泰嫩遙遠杆狀菌 | |
科學分類 
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| 域： | 細菌域 Bacteria |
| 界： | 假單胞菌界 Pseudomonadati |
| 門： | 遙遠桿狀菌門 Abditibacteriota |
| 綱： | 遙遠桿狀菌綱 Abditibacteriia Tahon et al. 2018 |
| 目： | 遙遠桿狀菌目 Abditibacteriales Tahon et al. 2018 |
| 科： | 遙遠桿狀菌科 Abditibacteriaceae Tahon et al. 2018 |
| 屬： | 遙遠桿狀菌屬 Abditibacterium Tahon et al. 2018 |
| 種： | 烏特斯泰嫩遙遠杆狀菌 A. utsteinense
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| 二名法 | |
| Abditibacterium utsteinense Tahon et al. 2018[1]
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| 模式菌株 | |
| DSM 105287 LMG 29911 R-68213 | |
發現
2009年南極夏季期間，研究人員在東南極洲南龍達訥山脈烏特斯泰嫩嶺東部採集了一些陸地花崗岩樣本。隨後，研究人員使用低營養培養基，並通過一次針對需氧光養細菌的分離實驗，成功從樣本中分離出了烏特斯泰嫩遙遠杆狀菌。[2]
生態環境
系統分類
研究人員使用EzTaxon數據庫對烏特斯泰嫩遙遠杆狀菌的16S rRNA基因序列進行分析，結果表明其與培養菌株的相似性較低。而與GreenGenes數據庫中的環境序列進行比較，發現其與候選譜系FBP的基因序列相似度高達97.89%。研究人員通過ML樹對其進一步分析，確定了該菌為候選門FBP的一個新成員。該菌與候選門FBP中已知的16S rRNA基因序列具有高達98.9%的最大序列相似性。基於這些結果，研究人員為該菌提出了新的屬和種。[2]
形態
烏特斯泰嫩遙遠杆狀菌的細胞寬度為0.6至1.0µm，長度約為0.65至1.3µm，並通過二分裂分裂細胞。用電子顯微鏡分析的超薄切片中並未觀察到孢子或鞭毛，且其基因組中也未發現與孢子形成和鞭毛運動相關的基因。由於此菌生長非常緩慢，因此革蘭氏染色結果不一致，但是，研究人員仍然透無線電子顯微鏡觀察到了革蘭氏陰性細胞壁。其註釋基因組中存在編碼多種外膜蛋白的基因也證實了這一點。[2]
特徵
烏特斯泰嫩遙遠杆狀菌在有氧條件下生長溫度範圍為1至45°C，最適溫度為18°C。在52°C以上或微需氧和厭氧條件下均不能生長，而低於1°C的生長無法測試。鑑於此菌在南極大量存在，因此可以假設其在零攝氏度下仍可生長。為了克服溫度波動引起的環境壓力，此菌含有幾種冷休克蛋白和熱休克蛋白。它廣泛的溫度適應範圍使其能夠應對較高的晝夜溫度波動，根據未發表的實地觀察，夏季溫度波動高達每天30°C。
此菌的生長酸鹼度範圍在pH6.5至8.0之間，最佳生長pH值為7.0至7.5。在最佳pH範圍之外，僅觀察到微量的生長。此外，與之關係最近的培養菌株熱玫瑰土地單胞菌類似，烏特斯泰嫩遙遠杆狀菌狹窄的最佳pH範圍和底物利用譜表明其與環境高度耦合。在較窄的pH範圍內生長表明該菌株可能在抵禦外部pH變化的能力有限，僅適應相對穩定的環境pH。
此菌表現出有氧生活方式，在其身上發現的電子傳遞鏈證實了這一點，該鏈通過氧化磷酸化產生ATP。它的過氧化氫酶檢測結果為陽性，氧化酶檢測結果為陰性。其註釋基因組中存在過氧化氫酶和錳過氧化氫酶，證實了過氧化氫酶的陽性結果。此外，其生長不需要氯化鈉，在固體培養基中最多可容忍0.5%的氯化鈉。所有的分析均表明此菌是一種專性需氧、化能異養且寡營養細菌，適合在南極極端生態環境中生存。此菌還會產生類胡蘿蔔素，可能是為了適應南極的惡劣環境和環境中的氧化以及輻射壓力。[2][4]
耐藥性
實驗室測試結果和基因組註釋顯示，烏特斯泰嫩遙遠杆狀菌對抗生素和有毒化合物具有高度耐藥性。這一特性不僅解釋了該菌株儘管生長極其緩慢，仍能夠在其棲息地與其他生命形式競爭，還揭示了為什麼這種細菌門類廣泛存在於地球上各種極端或受污染的環境中。[2]
參考文獻
- ^ 1.0 1.1 Species: Abditibacterium utsteinense. lpsn.dsmz.de. [2024-09-27] （英語）.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Tahon, Guillaume; Tytgat, Bjorn; Lebbe, Liesbeth; Carlier, Aurélien; Willems, Anne. Abditibacterium utsteinense sp. nov., the first cultivated member of candidate phylum FBP, isolated from ice-free Antarctic soil samples. Systematic and Applied Microbiology. 2018-07-01, 41 (4). ISSN 0723-2020. doi:10.1016/j.syapm.2018.01.009.
- ^ Tytgat, Bjorn; Verleyen, Elie; Sweetlove, Maxime; D'hondt, Sofie; Clercx, Pia; Ranst, Eric Van; Peeters, Karolien; Roberts, Stephen; Namsaraev, Zorigto; Wilmotte, Annick; Vyverman, Wim; Willems, Anne. Bacterial community composition in relation to bedrock type and macrobiota in soils from the Sør Rondane Mountains, East Antarctica. FEMS Microbiology Ecology. 2016,. FEMS Microbiology Ecology 92 (9). doi:10.1093/femsec/fiw126.
- ^ Podstawka, Adam. Abditibacterium utsteinense R-68213 | Type strain | DSM 105287, LMG 29911 | BacDiveID:159652. bacdive.dsmz.de. [2024-09-27] （英語）.
