ハデサルカエア

ハデサルカエア
科学的分類 この分類を編集する
ドメイン：古細菌
王国：メタノバクテリア
門:「Hadarchaeota」
Chuvochina et al。 2019年
クラス
  • 「ペルセフォナルカエイア」
  • 「ハダルケイア」
同義語
  • 「Hadesarchaeota」（原文どおり）McGonigle et al. 2019年
  • 「スティジア」アダム他 2017

ハデサルカエアは、以前は南アフリカ金鉱山雑多ユーリアーカエアグループと呼ばれていた好熱性微生物の一種で、深部鉱山、温泉、海洋堆積物、その他の地下環境で発見されています。[1] [2] [3] [4] [5]

命名法

これらの古細菌は、発見された場所にちなんで、当初は南アフリカ金鉱雑多ユーリアーカエア群（SAGMEG）と呼ばれていました。[6] [7]ハデサルカエアという名称は、ギリシャ神話の冥界の神にちなんで、2016年にベイカーらによって提案されました。[1]

系統発生

これまで、ハデサルカエア（またはSAGMEG）は、生命の樹における独特の系統学的位置を通じてのみ存在が知られていました。2016年、科学者たちはメタゲノム ショットガンシーケンシングを用いて、これらの古細菌のほぼ完全なゲノムをいくつか構築することができました。[1]ハデサルカエアのゲノムは約1.5メガベースペアの大きさであることが示され、[1]これはほとんどの古細菌よりも約0.5 Mbp小さいです。[8]これらの古細菌は実験室での培養に成功していませんが、ゲノム再構築からその代謝特性が推測されています。[1]ハデサルカエアは、他のメタン生成生物との遺伝的類似性に基づいて、メタン生成祖先から進化した可能性があります。[9]

分類学

  • 「ペルセフォナルキア」コリッグ。ムウィリシアら。 2016 (MSBL-1)
  • 「ハダルチャイア」Chuvochina et al. 2019 [「Hadesarchaea」Baker et al. 2016 ] (SAGMEG) [10] [11] [12] [13]
    • 「ハダルカイール目」Chuvochina et al. 2019 [「Hadesarchaeales」Hua et al. 2019年】
      • 「ケルベリアーカエ科」ベニート・メリノ他 2024
        • 「Candidatus Cerberiarchaeum」Benito Merino et al. 2024年
          • 「Ca.C.oleivorans」Benito Merino et al. 2024年
        • 「Candidatus Melinoarchaeum」Yu et al. 2024年
          • 「Ca.M. fermentans」Yu et al. 2024年
      • 「ハダルケ科」Chuvochina et al. 2019 [「ハデサルケ科」corrig.華ら。 2019年】
        • 「Candidatus Hadarchaeum」Chuvochina et al. 2019年
          • 「Ca. H. yellowstoneense」Chuvochina et al. 2019
        • 「Candidatus Hadesarchaeum」Hua et al. 2019年
          • 「Ca. H. tengchongensis」Hua et al. 2019年
        • 「Candidatus Methanourarchaeum」Hua et al. 2019年
          • 「Ca.M.サーモテルリカム」Hua et al. 2019年

生息地と代謝

これらの微生物は南アフリカの金鉱山の深さ約3km（2マイル）で初めて発見されました[6] 。 [8] [14] [15]その後、ノースカロライナ州のホワイトオーク川河口やイエローストーン国立公園のLower Culex Basinでも発見されました[16] 。これらの地域は約70℃（158°F）で、非常にアルカリ性です[16]。系統発生マーカー遺伝子調査に基づくと、Hadesarchaeotaはドイツの東ハルツ地方の古代の鉱山地域の土壌に存在する可能性があります。[17]

これらの微生物は他の海洋環境でも発見されています。これらの地域には、南シナ海の冷水湧出帯が含まれます。ハデサルカエアは、この地域の古細菌群集の優勢なメンバーであることが確認されています。これらの冷水湧出帯にはガスハイドレートを含む堆積物があり、その中で微生物は生物地球化学的循環において重要な役割を果たしています。ハデサルカエアは、この環境における二酸化炭素と水の反応に関与していると考えられています。 [18]ハデサルカエアは、カリフォルニア湾周辺のグアイマス盆地とソノラ縁辺部の海底下生息地でも発見されています。[19]

ハデサルカエアは、海洋堆積物、鉱山、温泉に存在するだけでなく、特定の魚種の腸内細菌叢にも同定されています。インド、アッサム、ビハール、西ベンガル原産の淡水フグ（ Tetraodon cutcutia ）の腸内細菌叢には、ハデサルカエアが存在することが確認されています。淡水フグの古細菌群集において、ハデサルカエアは2番目に豊富であることが確認されました。これは、肉食性のサケや草食性のソウギョの腸内における群集の豊富さと類似していることがわかりました。ハデサルカエアはこれらの環境で非常に多く存在することが判明していますが、これらの魚の健康や栄養段階にどのような影響を与えるかは完全には解明されていません。[20]

ハデサルカエアは、既知の古細菌の中では特異な存在であり、一酸化炭素と水を二酸化炭素と酸素に変換し、副産物として水素を生成する。メタゲノムアセンブルゲノム（MAG）データによると、ハデサルカエアはウッド・リュングダール炭素固定経路、メタン生成、アルカン代謝に関連する遺伝子を保有している。[21] [22]ハデサルカエアのゲノムには、従属栄養生活において糖やアミノ酸を代謝し、亜硝酸塩をアンモニウムに還元する遺伝子も含まれていることが報告されている。[1] [3]初期の研究では、これらの生物が重要な地球化学プロセスにも関与していることが示唆されている。[1]

ハデサルカエアのゲノムは比較的小さいため、栄養制限の結果としてゲノム合理化が進んだと考えられています。 [1]

参照

参考文献

  1. ^ abcdefgh Baker, Brett J.; Saw, Jimmy H.; Lind, Anders E.; Lazar, Cassandra Sara; Hinrichs, Kai-Uwe; Teske, Andreas P.; Ettema, Thijs JG (2016年2月16日). 「コスモポリタンな地下古細菌、ハデス古細菌の代謝に関するゲノム推論」Nature Microbiology . 1 (3): 16002. doi : 10.1038/nmicrobiol.2016.2 . PMID  27572167.
  2. ^ Parkes, R. John; Webster, Gordon; Cragg, Barry A.; Weightman, Andrew J.; Newberry, Carole J.; Ferdelman, Timothy G.; Kallmeyer, Jens; Jørgensen, Bo B.; Aiello, Ivano W.; Fry, John C. (2007年7月). 「地質学的時間経過に伴う界面刺激を受けた深海底下原核生物」(PDF) . Nature . 436 (7049): 390– 394. doi :10.1038/nature03796. ISSN  0028-0836. PMID  16034418. S2CID  4390333.
  3. ^ ab Biddle, JF; Lipp, JS; Lever, MA; Lloyd, KG; Sorensen, KB; Anderson, R.; Fredricks, HF; Elvert, M.; Kelly, TJ; Schrag, DP; Sogin, ML (2006-02-27). 「ペルー沖の堆積性地下生態系は従属栄養性古細菌が優勢」. Proceedings of the National Academy of Sciences . 103 (10): 3846– 3851. doi : 10.1073/pnas.0600035103 . ISSN  0027-8424. PMC 1533785. PMID 16505362  . 
  4. ^ プルカモ、ロッタ;ボンバーグ、マリン。キータヴァイネン、リーッカ。サラヴィルタ、ヘイキ。ニーソネン、マリ。ヌプネン・ププッティ、マイヤ。アホネン、ラッセ。クッコネン、イルモ。イタヴァーラ、メルハ (2016-05-30)。 「深部先カンブリア紀の岩盤破壊流体における微生物の共起パターン」。生物地球科学。13 (10): 3091–3108 .土井: 10.5194/bg-13-3091-2016。hdl : 10023/10226。ISSN  1726-4189。
  5. ^ ボンバーグ、マリン;ニーソネン、マリ。ピッカネン、ペッテリ。レティネン、アン。イタヴァーラ、メルハ (2015)。 「フィンランド、オルキルオトの深部岩盤破壊流体の硫酸塩-メタン界面に生息する活性微生物群集」。バイオメッド・リサーチ・インターナショナル。2015 979530.土井: 10.1155/2015/979530。ISSN  2314-6133。PMC 4573625。PMID  26425566。 
  6. ^ ab Ettema, Thijs (2016年2月17日). 「ハデサルカエアに関する新しい論文が出版されました！」Ettema Lab. 2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年2月25日閲覧。
  7. ^ Takai, K.; Moser, DP; DeFlaun, M.; Onstott, TC; Fredrickson, JK (2001-12-01). 「南アフリカの金鉱山深部における水質中の古細菌多様性」.応用環境微生物学. 67 (12): 5750– 5760. doi :10.1128/aem.67.21.5750-5760.2001. ISSN  0099-2240. PMC 93369. PMID 11722932  . 
  8. ^ ab 「Hadesarchaea：コスモポリタンな深層微生物の新たな古細菌群」Deep Carbon Observatory、2016年2月18日。2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年2月25日閲覧。
  9. ^ Evans, Paul N.; Boyd, Joel A.; Leu, Andy O.; Woodcroft, Ben J.; Parks, Donovan H.; Hugenholtz, Philip; Tyson, Gene W. (2019年4月). 「古細菌におけるメタン代謝の進化的視点」Nature Reviews Microbiology . 17 (4): 219– 232. doi :10.1038/s41579-018-0136-7. ISSN  1740-1534. PMID  30664670. S2CID  58572324.
  10. ^ 「GTDBリリース06-RS202」。ゲノム分類データベース。
  11. ^ "ar122_r202.sp_label".ゲノム分類データベース.
  12. ^ 「分類の歴史」ゲノム分類データベース。
  13. ^ Sayers; et al. 「Hadesarchaea」.国立生物工学情報センター（NCBI）分類データベース. 2021年6月5日閲覧。
  14. ^ 「科学者ら、地中深くで繁殖する新たな微生物を発見」（プレスリリース）ウプサラ大学。2016年2月15日。 2016年2月25日閲覧。
  15. ^ 「地下世界の微生物が科学者を驚かせる：ハデサルカエアの謎」India Today、ニューデリー、2016年2月17日。2016年2月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年2月25日閲覧。
  16. ^ ab Atherton, Matt (2016年2月15日). 「黄泉の深部で有毒ガスを吸って生きる冥界の神ハデサルカエア微生物を発見」IB Times . 2016年2月25日閲覧。
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  18. ^ Cui, Hongpeng; Su, Xin; Chen, Fang; Holland, Melanie; Yang, Shengxiong; Liang, Jinqiang; Su, Pibo; Dong, Hailiang; Hou, Weiguo (2019年2月). 「南シナ海のガスハイドレート含有堆積物における2つの冷水湧出システムの微生物多様性」 . Marine Environmental Research . 144 : 230– 239. doi :10.1016/j.marenvres.2019.01.009. PMID  30732863. S2CID  73443709.
  19. ^ Deb, Sushanta; Das, Lipika; Das, Subrata K. (2020年12月). 「淡水フグ（Tetraodon cutcutia）の腸内微生物叢の構成と機能特性」 . Archives of Microbiology . 202 (10): 2761– 2770. doi :10.1007/s00203-020-01997-7. ISSN  0302-8933. PMID  32737543. S2CID  220888551.
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  22. ^ Wang, Yinzhao; Wegener, Gunter; Hou, Jialin; Wang, Fengping; Xiao, Xiang (2019-03-04). 「古細菌領域における嫌気性アルカン代謝の拡大」(PDF) . Nature Microbiology . 4 (4): 595– 602. doi :10.1038/s41564-019-0364-2. ISSN  2058-5276. PMID  30833728. S2CID  71145257.
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