Organism termofil
Termenul termofil indică un set de organisme, aparținând celei mai largi clase de extremofili , care trăiesc și se înmulțesc la temperaturi relativ ridicate, adică peste 45 ° C [1] și până la 122 ° C. [2] [3] Mulți termofili cad în tărâmul arheilor . O ipoteză este că bacteriile termofile au fost printre primele forme de bacterii . [4]
Habitat și informații generale
Habitatul ideal al termofililor este reprezentat de regiunile Pământului caracterizate de activitate geotermală ca în cazul apelor termale și gurilor hidrotermale ale mării adânci, precum și în cazul în care este prezentă materia organică în descompunere ca în cazul turbăriilor și al compostului .
Termofilele pot fi atât obligatorii, cât și opționale : termofilele obligatorii necesită în mod necesar temperaturi ridicate pentru a crește, în timp ce termofilele opționale se pot dezvolta atât la temperaturi ridicate, cât și la temperaturi mai scăzute. Hipertermofilii sunt un caz particular de termofili extremi ale căror valori optime de temperatură sunt peste 80 ° C și, în unele cazuri, cresc peste 100 ° C, cum ar fi Pyrolobus fumarii, care necesită temperaturi de 105 ° C pentru a se reproduce și se oprește înmulțirea la o temperatură sub 90 ° C [5]
Potrivit unor biologi, microorganismele termofile seamănă mai mult decât orice altă ființă vie astăzi cu strămoșii comuni ai tuturor celulelor moderne, adică ar fi ultimii strămoși comuni universali (LUCA). Cu toate acestea, nu există unanimitate în domeniul științific în acest sens.
Importanța termofilelor
Au fost izolate pentru prima dată în anii 1960 de Thomas D. Brock , apoi profesor la Universitatea din Wisconsin , în timpul unei căutări a izvoarelor hidrotermale din Parcul Național Yellowstone .
Ca o condiție prealabilă pentru supraviețuirea lor, termofilii posedă enzime capabile să își îndeplinească funcția la temperaturi ridicate. Unele dintre aceste enzime sunt exploatate în biologia moleculară (de exemplu, ADN polimeraze termostabile pentru PCR ). Taq este cel mai frecvent utilizat ADN polimerază termostabilă și își datorează numele Thermus aquaticus , microorganismul din care a fost izolat inițial. Alte enzime sunt utilizate pentru producerea produselor de curățare. Streptococcus thermophilus și Lactobacillus bulgaricus sunt termofili importanți utilizați de industria alimentară pentru a produce derivați din lapte fermentat , cum ar fi iaurtul . Datorită altui termofil a fost posibilă creșterea ciclodextrinelor , produse începând din amidonul de porumb , utilizat pentru arome și arome alimentare, dar și în domeniul farmacologic . [5]
Studiul proteinelor caracteristice ale organismelor termofile a adus o contribuție importantă la înțelegerea mecanismului de pliere a proteinelor , datorită faptului că aceste proteine trebuie să fie stabile la temperaturi care ar provoca în mod normal denaturarea . Prin urmare, înțelegerea modului în care proteinele termofile au evoluat pentru a deveni termostabile ne permite să obținem informații despre modulația funcțională a proceselor de pliere .
Unele organisme termofile
- Bacillus acidocaldarius ( Solfatara di Pozzuoli )
- Bacillus stearothermophilus
- Chloroflexus aurantiacus
- Lactobacillus bulgaricus
- Pyrococcus furiosus
- Pyrodictium abyssi
- Streptococcus thermophilus
- Sulfolobus solfataricus (Solfatara di Pozzuoli)
- Thermobifida fusca
- Thermococcus Costialis
- Thermus aquaticus
- Thermus thermophilus
Notă
- ^(RO) IUPAC Gold Book, „termofil”
- ^ Madigan MT, Martino JM, Brock Biology of Microorganisms , 11th, Pearson, 2006, p. 136, ISBN 0-13-196893-9 .
- ^ Takai T și colab. , Proliferarea celulară la 122 ° C și izotop greu producția CH 4 printr - o metanogene hipertermofilă cultivată de înaltă presiune (PDF), in PNAS, voi. 105, nr. 31, 2008, pp. 10949–51, DOI : 10.1073 / pnas.0712334105 , PMC 2490668 , PMID 18664583 .
- ^ Horiike T, Miyata D, Hamada K și colab. ,Construcția filogenetică a 17 filuri bacteriene prin metodă nouă și ortologi atent selectați , în Gene , vol. 429, 1-2, ianuarie 2009, pp. 59–64, DOI : 10.1016 / j.gene.2008.10.006 , PMC 2648810 , PMID 19000750 .
- ^ a b "Extremofilii", publ. în „The Sciences (Scientific American)”, num. 346, iunie 1997, paginile 78-85
Bibliografie
- Kathy B. Sheehan, David J. Patterson, Brett Leigh Dicks, Joan M. Henson. Văzut și nevăzut - Descoperirea microbilor din Yellowstone , The Globe Pequot Press, 2006.
- Thomas D. Brock. Microorganisme și viață la temperaturi ridicate . Springer-Verlag, 1978.
- P. Mattila, J. Korpela, T. Tenkanen, K. Pitkanen. „ Fidelitatea sintezei ADN-ului de către ADN polimeraza Thermococcus Costialis - o enzimă extrem de stabilă la căldură, cu activitate de corectare ” în Nucleic Acids Res. , 25 septembrie; 19 (18): 4967-73
- SC Hamilton, JW Farchaus, MC Davis. „ADN polimeraze ca motoare pentru biotehnologie” în Biotehnici , 31 : 370-6, 378-80, 382-3, 2001
- Robert A. Zierenberg, Michael WW Adams, Alissa J. Arp. „ Viața în medii extreme: guri de aerisire hidrotermale ” în Proc Natl Acad Sci SUA . Noiembrie 2000, 97 (24): 1296112962.
- Thomas D. Brock. Microorganisme termofile și viața la temperaturi ridicate . Springer Verlag, New York, 1978.
linkuri externe
- ( EN ) Organism termofil , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
