2.3.2 Escherichia coli

Домен: Eubacteria

Тип: Gracilicutes

Класс:Gamma Proteobacteria

Порядок: Enterobacteriales

Семейство:Enterobacteriaceae

Род: Escherichia

Вид: Escherichia coli

Кишечная палочка (лат. Escherichia coli) — вид грамотрицательных палочковидных бактерий, широко распространённых в нижней части кишечника теплокровных животных. Большинство штаммов E. coli являются безвредными, однако серотип O157:H7 может вызывать тяжёлые пищевые отравления у людей. Безвредные штаммы являются частью нормальной флоры кишечника человека и животных. Кишечная палочка приносит пользу организму хозяина, например, синтезируя витамин K, а также предотвращая развитие патогенных микроорганизмов в кишечнике.

Морфология

E. coli — грамотрицательная бактерия, факультативный анаэроб, не образует эндоспор. Клетки палочковидные, со слегка закруглёнными концами, размером 0,4—0,8 × 1—3 мкм, объём клетки составляет около 0,6—0,7 мкм³. Кишечная палочка может жить на разных субстратах. В анаэробных условиях E. coli образует в качестве продукта жизнедеятельности лактат, сукцинат, этанол, ацетат и углекислый газ. Часто при этом образуется молекулярный водород, который мешает образованию указанных выше метаболитов, поэтому E. coli часто сосуществует с микроорганизмами, потребляющими водород — например, с метаногенами или бактериями, восстанавливающими сульфат.

Культуральные свойства

Оптимальный рост достигается культурами E. coli при температуре 37 °C, некоторые штаммы могут делиться при температурах до 49 °C. Рост может стимулироваться аэробным или анаэробным дыханием, различными парами окислителей и восстановителей, в том числе, окислением пирувата, формиата, водорода, аминокислот, а также восстановлением кислорода, нитрата, диметилсульфоксида и триметиламин N-оксида.

Штаммы, имеющие жгутики, способны передвигаться. Жгутики расположены перитрихально. На конце жгутика расположен белок FimH, который прикрепляется к молекулам сахаров на поверхности, а сам жгутик состоит из цепочки взаимосвязанных белковых сегментов, закрученных в форме тонкой длинной пружины и упруго вытягивающихся при воздействии силы.

2.4 Отдел Mendosicutes

Мендозикуты – архебактерии, отличающиеся дефектной клеточной стенкой, особенностями строения рибосом, мембран и рибосомальных РНК. Эта группа бактерий медицинского значения не имеет.

2.4.1 Methanosarcina acetivorans

Домен: Археи

Тип: Эвриархеоты

Класс: Methanomicrobia

Порядок: Methanosarcinales

Семейство: Methanosarcinaceae

Род: Methanosarcina

Вид: Methanosarcina acetivorans

Methanosarcina acetivorans — вид архей рода Methanosarcina. Подвижные микробы, обнаруженные в таких различных средах, как маслосборники, свалки мусора, глубоководные гидротермальные впадины, а также бедном кислородом иле под зарослями водорослей. Только M. acetivorans и другие виды рода Methanosarcina используют все три метаболические пути метаногенеза. M. acetivorans, как и другие виды того же рода, образуют многоклеточные колонии, в которых даже демонстрируют примитивную клеточную дифференциацию. По состоянию на август 2006 года, геном M. acetivorans является крупнейшим из расшифрованных геномов архей, он содержит 5751492 пар нуклеотидов.

В 2006 году Джеймс Дж. Ферри (англ. James G. Ferry) и Кристофер Хаус (англ. Christopher House) открыли, что M. acetivorans использует ранее неизвестный метаболический путь для преобразования монооксида углерода в метан и ацетаты при помощи хорошо известных ферментов фосфотрансацетилазы (ПТС) и ацетаткиназы (АЦК). Этот путь оказался поразительно простым, и Ферри и Хаус сделали предположение, что это был первый метаболический путь, используемый первыми микробами.

Однако при наличии минералов, содержащих сульфид железа, который мог присутствовать в древности в иле, ацетаты могут каталитически превращаться в ацетатный сложный тиоэфир, содержащий серу. Примитивные микробы могли получать энергию в форме АТФ путём превращения ацетатного сложного тиоэфира обратно в ацетат при помощи ПТС и АЦК, который потом снова будет преобразовываться в ацетатный сложный тиоэфир. В такой среде примитивная «протоклетка» могла бы легко получать энергию этим метаболическим путём, выделяя ацетаты как побочный продукт. Кроме того, АЦК непосредственно катализирует синтез АТФ. Другие пути получения энергии из АТФ идут только через комплексные многоферментные реакции, включая белковые насосы и осмотический дисбаланс мембраны.