Vikipedio

Ekstremofilo: Malsamoj inter versioj

Browse history interactively
(Rigardi ŝanĝojn inter stabila kaj nuna versioj)
[kontrolita revizio][kontrolita revizio]
← Iru al antaŭa ŝanĝoIru al sekvanta ŝanĝo →
Enhavo forigita Enhavo aldonita
VidaVikiteksto
Vidu ankaŭ
kontrolis ligilojn
Linio 19:
== Klasifikoj ==
Ekzistas multaj klasoj de ekstremofiloj kiuj vivas ĉirkaŭ la globo, ĉiu rilatas al kiel ties ekologia niĉo malsamas de mesofilaj kondiĉoj. Ĉi tiuj klasifikoj ne estas eksklusivaj. Multaj ekstremofiloj falas sub multaj kategorioj kaj estas klasifikitaj kiel poliekstremofiloj. Ekzemple, organismoj vivantaj en varmaj rokoj profunde sub la surfaco de Tero estas termofilja kaj barofilaj, ekzemple ''Thermococcus barophilus.''<ref>{{cite journal | year = 1999 | title = Thermococcus barophilus sp. nov., a new barophilic and hyperthermophilic archaeon isolated under high hydrostatic pressure from a deep-sea hydrothermal vent | doi = 10.1099/00207713-49-2-351 | journal = International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology | volume = 49 | issue = | pages = 351–359 | pmid=10319455 | last1 = Marteinsson | first1 = VT | last2 = Birrien | first2 = JL | last3 = Reysenbach | first3 = AL | last4 = Vernet | first4 = M | last5 = Marie | first5 = D | last6 = Gambacorta | first6 = A | last7 = Messner | first7 = P | last8 = Sleytr | first8 = UB | last9 = Prieur | first9 = D}}</ref>
Poliekstremofilo loĝanta ĉe la pinto de monto en la [[Atakama-Dezerto|Atacama Atakama-Dezerto]] povus esti radiorezista kserofilo, psiĥrofilo kaj [[oligotrofo]]. Poliekstremofiloj estas konata pro ilia kapableco toleri kaj altan kaj malaltan pH-niveloj.<ref>{{Cite journal|last=Yadav|first=Ajar Nath|last2=Verma|first2=Priyanka|last3=Kumar|first3=Murugan|last4=Pal|first4=Kamal K.|last5=Dey|first5=Rinku|last6=Gupta|first6=Alka|last7=Padaria|first7=Jasdeep Chatrath|last8=Gujar|first8=Govind T.|last9=Kumar|first9=Sudheer|date=2014-05-31|title=Diversity and phylogenetic profiling of niche-specific Bacilli from extreme environments of India|url=https://link.springer.com/article/10.1007/s13213-014-0897-9|journal=Annals of Microbiology|language=en|volume=65|issue=2|pages=611–629|doi=10.1007/s13213-014-0897-9|issn=1590-4261}}</ref>
 
=== Terminoj ===
Linio 30:
 
; [[Anaeroba organismo|Anaerobo]]
: Organismo kiu ne bezonas [[Oksigeno|oksigenon]] por kreski, kiel ''[[Spinoloricus cinzia.]]''. Du sub-tipoj ekzistas: fakultativa anaerobo kaj deviga anaerobo. Facultativa anaerobo povas toleri anaerajn kaj aerajn kondiĉojn; tamen, deviga anaerobo mortus en la ĉeesto de eĉ spuraj niveloj de oksigeno
 
; [[Endolito|Kriptoendolito]]
Linio 66:
 
; Radiorezisto
: Organismoj harditaj al altaj niveloj de [[Joniga_radiado|joniga radiado]], plej ofte ultraviola radiado, sed ankaŭ inkluzivante organismojn kapablajn rezisti atoman radiadon
 
; Termofilo
Linio 75:
 
; Kserofilo
: Organismo kiu povas kreski en ekstreme sekaj, plensekigaj kondiĉoj; ĉi tiun tipo ekzemplas la grundaj mikroboj de la [[Atakama-Dezerto|AtacamaAtakama Dezerto]]
 
== En astrobiologio ==
[[Astrobiologio]] estas la studo de la [[Abiogenezo|deveno]], [[Evoluismo|evoluo]], distribuado kaj estonteco de vivo en la [[universo]]: [[ekstertera vivo]] kaj [[vivo]] sur Tero. Astrobiologio  utiligas [[Fiziko|fizikon]], [[kemioKemio|kemion]]<nowiki/>n, [[astronomioAstronomio|astronomion]]<nowiki/>n, sunan fizikon, [[fizikobiologio|biologion]]<nowiki/>n, biologion, molekulan [[molekula biologio|molekulan biologion]]<nowiki/>n, [[ekologio|ekologion]]<nowiki/>n, [[Planedoscienco|planedan sciencosciencon]]<nowiki/>n, [[Geografio|geografion]] kaj [[Geologio|geologion]] por esplori la eblecon de vivo sur aliaj mondoj kaj helpi rekoni [[Biosfero|biosferojn]] kiuj eble diferencas de tio sur Tero.<ref>{{Citaĵo el libro|ISBN=0-8050-7512-7|isbn=0-8050-7512-7}}</ref> Astrobiologiistoj precipe interesiĝas studi ekstremofilojn, ĉar multaj tiaj organismoj eble kapablas supervivi en medioj similaj al tiuj konataj ekzisti sur aliaj planedoj.<ref name="NYT-20160912">{{Citaĵo el novaĵo|url=https://www.nytimes.com/2016/09/13/science/south-african-mine-life-on-mars.html}}</ref> Ekzemple, analogaj dezertoj de [[Antarkto]] estas malŝirmitaj al danĝera UV-radiado, malalta temperaturo, alta sala koncentriĝo kaj malalta minerala koncentriĝo. Ĉi tiuj kondiĉoj estas similaj al tiuj sur Marso. Tial, trovinte realigeblajn mikrobojn en la subsurfaco de Antarkto sugestas ke eble estas mikroboj supervivantaj en [[Endolito|endolitaj komunumoj]] kaj vivantaj sub la Marta surfaco. Esploro indikas ke estas neverŝajne ke Martaj mikroboj ekzistas ĉe la surfaco aŭ malprofunde, sed eble troviĝas ĉe  profundoj de ĉirkaŭ 100 metroj.<ref>{{cite book|last1=Wynn-Williams|first1=D. A.|last2=Newton|first2=E. M.|last3=Edwards|first3=H. G.|title=Exo-/astro-biology : proceedings of the first European workshop, 21 - 23 May 2001, ESRIN, Fracscati, Italy|date=2001|publisher=ESA Publications Div.|location=Noordwijk|isbn=92-9092-806-9|page=226|url=http://articles.adsabs.harvard.edu//full/2001ESASP.496..225W/0000226.000.html|accessdate=18 November 2017}}</ref>
 
Lastatempa esplorado pri ekstremofiloj en [[Japanio]] temis pri vario de [[bakterioj]] inkluzivantaj ''[[Escherichia coli|Escherichia kojlobaciloj]]'' kaj ''Paracoccus denitrificans'' sub kondiĉoj de ekstrema gravito. La bakterioj estis kultivataj dum ili estis rapide rotaciataj en [[Ultracentrifugecentrifugilo|ultracentrifugoultracentrifugilo]], por atingi 403,.627 g (t.e. 403.627-oble la gravito de Tero). ''Paracoccus denitrificans'' estis unu el la bakterioj kiuj ne nur supervivis sed ankaŭ ĝiaj ĉeloj forte kreskis en ĉi tiuj kondiĉoj kiuj estas kutime trovitaj nur en kosmaj medioj, ekzemple sur masivaj steloj aŭ en la ŝokaj ondoj de [[Supernovao|supernovaoj.]] Analizo montris ke la malgrandeco de prokariotaj ĉeloj estas havenda por sukcesa kresko sub [[gravito|hipergravito]]. La esploro havas implicojn por la farebleco de [[panspermio]].<ref>{{cite web|url=http://news.nationalgeographic.com/news/2011/04/110425-gravity-extreme-bacteria-e-coli-alien-life-space-science/|title=Bacteria Grow Under 400,000 Times Earth's Gravity |author=Than, Ker |date=25 April 2011 |work=National Geographic- Daily News|publisher=National Geographic Society |accessdate=28 April 2011}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Deguchi|first1=Shigeru |author2=Hirokazu Shimoshige, Mikiko Tsudome, Sada-atsu Mukai, Robert W. Corkery, Susumu Ito, and Koki Horikoshi |year=2011 |title=Microbial growth at hyperaccelerations up to 403,627 xg |journal=Proceedings of the National Academy of Sciences |publisher= |volume= 108|issue=19|pages=7997–8002|url=http://www.pnas.org/content/early/2011/04/20/1018027108.abstract |doi=10.1073/pnas.1018027108|accessdate=28 April 2011 |bibcode = 2011PNAS..108.7997D |last3=Tsudome |first3=M. |last4=Mukai |first4=S.-a. |last5=Corkery |first5=R. W. |last6=Ito |first6=S. |last7=Horikoshi |first7=K. |pmc=3093466 }}</ref>
 
Je 26 aprilo 2012, sciencistoj raportis ke [[likeno]] supervivis kaj montris rimarkindajn rezultojn sur la adaptokapablo de [[Fotosintezo|fotosinteza aktiveco]] ene de la [[simulado]] dum 34 tagoj sub Martaj kondiĉoj en la Marsa Simulada Laboratorio (MSL) funkciata de la Germana Aerospaca Centro (DLR).<ref name="Skymania-20120426">{{cite web |last=Baldwin |first=Emily |title=Lichen survives harsh Mars environment |url=https://www.skymania.com/wp/lichen-survives-harsh-martian-setting/ |date=26 April 2012 |publisher=Skymania News |accessdate=27 April 2012 }}</ref><ref name="EGU-20120426">{{cite web |last1=de Vera |first1=J.-P. |last2=Kohler |first2=Ulrich |title=The adaptation potential of extremophiles to Martian surface conditions and its implication for the habitability of Mars |url=http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2012/EGU2012-2113.pdf |date=26 April 2012 |publisher=[[European Geosciences Union]] |accessdate=27 April 2012 }}</ref>
Linio 86:
Je 29 aprilo 2013, sciencistoj ĉe Rensselaer Politeknika Instituto, financata de [[Nacia Aeronaŭtika kaj Kosma Administracio|NASA]], raportis ke, dum [[kosmoflugo]] sur la [[Internacia Kosmostacio]], [[Mikroorganismo|mikroboj]] ŝajne adaptis al la kosma medio en maniero "ne observita sur Tero" kaj en maniero kiu "povas kaŭzi pliigojn en kreskado kaj virulenteco".<ref name="PLos-20130429">{{cite journal |author=Kim W |title=Spaceflight Promotes Biofilm Formation by Pseudomonas aeruginosa |url=http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0062437 |date=29 April 2013 |journal=[[PLoS ONE]] |volume=8 |issue=4 |page=e6237 |doi=10.1371/journal.pone.0062437 |accessdate=5 July 2013 |bibcode = 2013PLoSO...862437K |author2=and others |displayauthors=1 |last3=Young |last4=Shong |last5=Marchand |last6=Chan |last7=Pangule |last8=Parra |last9=Dordick |last10=Plawsky |last11=Collins }}</ref>
 
Je 19 majo 2014, sciencistoj anoncis ke multenombraj [[Mikroorganismo|mikroboj]], ekzemple ''Tersicoccus phoenicis'', eble estas harditaj al metodoj kutime uzitaj en kosmoŝipaj asembleaj puraj ĉambroj. Oni nuntempe ne scias ĉu tiaj harditaj mikroboj povus toleri kosman vojaĝadon kaj estas sur la [[Curiosity|''vagantoroboto Curiosty'']] nun sur la planedo Marso.<ref name="NAT-20140519">{{cite journal |last=Madhusoodanan |first=Jyoti |title=Microbial stowaways to Mars identified |url=https://www.nature.com/news/microbial-stowaways-to-mars-identified-1.15249 |date=19 May 2014 |journal=[[Nature (journal)|Nature]] |doi=10.1038/nature.2014.15249 |accessdate=23 May 2014 }}</ref>
 
Je 20 aŭgusto 2014, sciencistoj konfirmis la ekziston de [[Mikroorganismo|mikroorganismoj]] vivantaj unu kilometron sub la glacio de [[Antarkto]].<ref name="NAT-20140820">{{cite journal |last=Fox |first=Douglas |title=Lakes under the ice: Antarctica's secret garden |url=https://www.nature.com/news/lakes-under-the-ice-antarctica-s-secret-garden-1.15729 |date=20 August 2014 |journal=[[Nature (journal)|Nature]] |volume=512 |issue=7514 |pages=244–246 |doi=10.1038/512244a |accessdate=21 August 2014 |bibcode = 2014Natur.512..244F |pmid=25143097}}</ref><ref name="FRB-20140820">{{cite web |last=Mack |first=Eric |title=Life Confirmed Under Antarctic Ice; Is Space Next? |url=https://www.forbes.com/sites/ericmack/2014/08/20/life-confirmed-under-antarctic-ice-is-space-next/ |date=20 August 2014 |work=[[Forbes]] |accessdate=21 August 2014 }}</ref>
Linio 95:
 
== Ekzemploj ==
Novaj subtipoj de ekstremofiloj estas identigataj de tempo al tempo, kaj la subkategoria listo por ekstremofiloj kreskas laŭe. Ekzemple, mikroboj vivas en la likva [[Asfalto|asfalta]] lago, [[Asfalta Lago|Pitch Lake]] en Trinidado. Esploro indikas ke ekstremofiloj loĝas en la asfalta lago en nombroj inter 106 al 107 ĉeloj/gramo.<ref>[http://www.technologyreview.com/blog/arxiv/25051/ Microbial Life Found in Hydrocarbon Lake.] ''the physics arXiv blog'' 15 April 2010.</ref><ref>Schulze-Makuch, Haque, Antonio, Ali, Hosein, Song, Yang, Zaikova, Beckles, Guinan, Lehto, Hallam. [https://arxiv.org/abs/1004.2047 Microbial Life in a Liquid Asphalt Desert.]</ref>
Ĝis antaŭnelonge tolero al [[boro]] estis nekonata, sed forta borofilo estis eltrovita, je la lastatempa izolado de ''Bacilo boroniphilus''.<ref>{{cite journal | last1 = Ahmed| first1 = Iftikhar| last2 = Yokota| first2 = Akira| last3 = Fujiwara| first3 = Toru| year = 2006| title = A novel highly boron tolerant bacterium, Bacillus boroniphilus sp. nov., isolated from soil, that requires boron for its growth | url = | journal = Extremophiles | volume = 11 | issue = 2| pages = 217–224 | doi = 10.1007/s00792-006-0027-0 | pmid = 17072687}}</ref>
Studi ĉi tiujn borofilojn eble helpos klarigi la mekanismojn de kaj bora tokseco kaj bora manko.
 
== Industriaj uzoj ==
La termoalkalifila [[katalazo]], kiu ekigas la malkomponigo de hidrogena peroksido al oksigeno kaj akvo, estis izolita de la organismo, ''Thermus brockianus'', trovita en [[Nacia Parko Yellowstone|Yellowstone Nacia Parko]] de esploristoj de la Idaho Naciaj Laboratorioj, Usono. La katalazo funkcias en la temperatura amplekso 30 °C al super 94 °C kaj pH 6–10. Ĉi tiu katalazo estas treege stabila kompare al aliaj katalazoj ĉe altaj temperaturoj kaj pH. En relativa studado, la katalazo de ''T. Brockianus'' elmontris duoniĝan tempon 15 tagoj je 80 °C kaj pH 10 dum katalazo  generita de ''[[Aspergillus niger]]'' havis duoniĝan tempon 15 sekundoj sub la samaj kondiĉoj. La katalazo havos aplikojn por forigo de hidrogena peroksido en industriaj procezoj, ekzemple por blankigi paston kaj paperon, blankigi tekstilaĵojn, pasteŭrizi manĝaĵojn kaj purigi la surfacon de manĝaĵa pakumo.<ref>{{cite web |url=https://inlportal.inl.gov/portal/server.pt/community/idaho_national_laboratory_biological_systems/352/bioenergy_and_industrial_microbiology/2660 |title=Bioenergy and Industrial Microbiology |publisher=U.S. Department of Energy |website=Idaho National Laboratory |accessdate=3 February 2014}}</ref>
 
DNA-modifantaj enzimoj, ekzemple ''Taq'' DNA-polimerazo kaj kelkaj ''[[Bacilo|bacilaj]]'' enzimoj uzataj en klinika diagnozado kaj likvigo de amelo, estas produktataj komerce de pluraj bioteknikaj firmaoj.<ref name= AnitoriRP>{{cite book | author= Anitori, RP (editor) | year=2012 | title=Extremophiles: Microbiology and Biotechnology | publisher=[[Caister Academic Press]] | isbn= 978-1-904455-98-1}}</ref>
Linio 106:
 
== DNA-transigo ==
Pli ol 65 prokariotaj specioj estas konataj esti nature kompetentaj por genetika [[transformo]], la kapableco translokigi DNA de unu ĉelo al alia ĉelo sekvita de integrigo de la donacita DNA en la kromosomon de la ricevinta ĉelo.<ref>{{cite journal | last1 = Johnsborg | first1 = O | last2 = Eldholm | first2 = V | last3 = Håvarstein | first3 = LS. | year = 2007 | title = Natural genetic transformation: prevalence, mechanisms and function | url = | journal = Res Microbiol | volume = 158 | issue = 10| pages = 767–78 | doi = 10.1016/j.resmic.2007.09.004 | pmid = 17997281 }}</ref>
Pluraj ekstremofiloj estas kapablaj efektivigi specio-specifa DNA-translokigo, kiel priskribite sube. Tamen, ne estas ankoraŭ klare kiom ofta tia kapablo estas inter ekstremofiloj.
 
Linio 112:
Ricevantaj ĉeloj estas kapablaj ripari DNA-difekton en transforma DNA de donacanto kiu estis UV-priradiita tiel efike, kiel ili riparas ĉelan DNA kiam la ĉeloj mem estas priradiitaj. La ekstrema termofila bakterio ''Thermus thermophilus'' kaj alia rilata ''Thermus'' specio estas ankaŭ kapablaj de genetika transformo.<ref>{{cite journal | last1 = Koyama | first1 = Y | last2 = Hoshino | first2 = T | last3 = Tomizuka | first3 = N | last4 = Furukawa | first4 = K. | year = 1986 | title = Genetic transformation of the extreme thermophile Thermus thermophilus and of other Thermus spp | journal = J Bacteriol | volume = 166 | issue = 1| pages = 338–40 | pmid = 3957870 | pmc=214599}}</ref>
 
''Halobacterium volcanii'', treege halofila ([[saleco|salecotolera]]<nowiki/>tolera) arĥio, estas kapabla de natura genetika transformo. Citoplasmaj pontoj formiĝas inter ĉeloj kiuj ŝajne estas uzataj por DNA-translokigo de unu ĉelo al alia en ajna direkto.<ref>{{cite journal | last1 = Rosenshine | first1 = I | last2 = Tchelet | first2 = R | last3 = Mevarech | first3 = M. | year = 1989 | title = The mechanism of DNA transfer in the mating system of an archaebacterium | url = | journal = Science | volume = 245 | issue = 4924| pages = 1387–9 | pmid = 2818746 | doi=10.1126/science.2818746|bibcode = 1989Sci...245.1387R }}</ref>
 
''Sulfolobus solfataricus'' kaj ''Sulfolobus acidocaldarius'' estas hipertermofilaj arĥeoj. Malŝirmado de ĉi tiuj organismoj al la DNA-difektantaj agentoj UV-priradiado, bleomicino aŭ mitomicino C kaŭzas speciospecifan ĉelan agregadon.<ref name=Frols2008>{{cite journal | last1 = Fröls | first1 = S | last2 = Ajon | first2 = M | last3 = Wagner | first3 = M | last4 = Teichmann | first4 = D | last5 = Zolghadr | first5 = B | last6 = Folea | first6 = M | last7 = Boekema | first7 = EJ | last8 = Driessen | first8 = AJ | last9 = Schleper | first9 = C et al. | year = 2008 | title = UV-inducible cellular aggregation of the hyperthermophilic archaeon Sulfolobus solfataricus is mediated by pili formation | url = | journal = Mol Microbiol | volume = 70 | issue = 4| pages = 938–52 | doi = 10.1111/j.1365-2958.2008.06459.x | pmid = 18990182 | displayauthors = etal }}</ref><ref name=Ajon2011>{{cite journal | last1 = Ajon | first1 = M | last2 = Fröls | first2 = S | last3 = van Wolferen | first3 = M | last4 = Stoecker | first4 = K | last5 = Teichmann | first5 = D | last6 = Driessen | first6 = AJ | last7 = Grogan | first7 = DW | last8 = Albers | first8 = SV | last9 = Schleper | first9 = C. et al. | year = 2011 | title = UV-inducible DNA exchange in hyperthermophilic archaea mediated by type IV pili | url = | journal = Mol Microbiol | volume = 82 | issue = 4| pages = 807–17 | doi = 10.1111/j.1365-2958.2011.07861.x | pmid = 21999488 | displayauthors = etal }}</ref>
Linio 120:
notis ke ĉi tiu DNA-interŝanĝa procezo povas esti gravega sub DNA-difektantaj kondiĉoj kiel altaj temperaturoj.<ref>Bernstein H and Bernstein C (2013). Evolutionary Origin and Adaptive Function of Meiosis, Meiosis, Dr. Carol Bernstein (Ed.), {{ISBN|978-953-51-1197-9}}, InTech, http://www.intechopen.com/books/meiosis/evolutionary-origin-and-adaptive-function-of-meiosis</ref>
 
Oni ankaŭ sugestis ke DNA-translokigo en ''Sulfolobus'' povas esti frua formo de seksa interrilatado simila al la pli bone studitaj bakteriaj transformaj sistemoj kiuj uzas speciospecifan DNA-translokigon, kiu kondukas al homologa rekombina riparo de DNA-difektoj (vidu [[Transformo|Transformon (genetikan)]]).
<ref>Bernstein H and Bernstein C (2013). Evolutionary Origin and Adaptive Function of Meiosis, Meiosis, Dr. Carol Bernstein (Ed.), {{ISBN|978-953-51-1197-9}}, InTech, http://www.intechopen.com/books/meiosis/evolutionary-origin-and-adaptive-function-of-meiosis</ref>
 
Elŝutita el "https://eo.wikipedia.org/wiki/Ekstremofilo"