Menu

Genomy a evoluce metabolismu u haloalkalifilních rhodobakterií


Rhodobakterie (řád Rhodobacterales) představují jednu ze skupin alfaproteobakterií. Vyskytuje se mezi nimi mnoho fotoautotrofních bakterií, které využívají fotosyntézu a uhlík získávají z oxidu uhličitého, stejně jako mnoho heterotrofních bakterií, které získávají uhlík organických látek. Kromě toho se mezi rhodobakteriemi najdou i fotoheterotrofní bakterie, které vyžadují přítomnost organického uhlíku, ale zároveň mohou využívat energii světla pomocí bakteriochlorofylu.

 

Ve snaze lépe pochopit evoluční vztahy mezi jednotlivými typy metabolismu rhodobakterií, Michal Koblížek z Centra Algatech Mikrobiologického ústavu AV ČR v Třeboni a Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích se svými spolupracovníky prostudoval genomy vybraných rhodobakterií. Badatelé přečetli genomy tří blízce příbuzných haloalkalifilních bakterií, tedy mikrobů ze slaného a zásaditého prostředí, které se navzájem liší svým metabolismem. Šlo o fotoheterotrofní, fakultativně anaerobní bakterii Rhodobaca barguzinensis, aerobního fotoheterotrofa Roseinatronobacter thiooxidans a aerobní heterotrofní bakterii Natronohydrobacter thiooxidans.

Porovnání genomů ukázalo, že vývoj těchto organismů by poznamenán postupnou ztrátou fotosyntetických genů. Rhodobaca a Roseinatronobacter postrádají metabolickou dráhu pro fixaci anorganického uhlíku a část genů pro proteiny fotosyntetických antén. To ukazuje na postupné omezování fotosyntetického aparátu u těchto druhů a na přechod k fotoheterotrofnímu metabolismu. Genom heterotrofní bakterie Natronohydrobacter zase naznačuje, že se tento organismus vyvinul z fotoheterotrofního předchůdce, který tlakem tzv. regresivní evoluce ztratil veškeré geny spojené s fotosyntézou.Kopejtka, K., Tomasch, J., Zeng, Y., Tichý, M., Sorokin, D. Y., Koblížek, M. 2017. Genomic Analysis of the Evolution of Phototrophy among Haloalkaliphilic Rhodobacterales. Genomes Biology and Evolution 9: 1950–1962.

Kontakt: Doc. Mgr. Michal Koblížek, Ph.D. (koblizek at alga.cz)