Pyrococcus furiosus

Pyrococcus furiosus on ekstremofiilne arheliik.

Pyrococcus furiosus elutseb meelsasti palju kõrgemal temperatuuril kui enamik teisi organisme. Tema optimaalse kasvukeskkonna temperatuur on umbes 100 °C, mis hävitab enamiku teisi termofiile. Seetõttu nimetatakse teda ka hüpertermofiiliks. Pyrococcus furiosus on erakordne ka selle poolest, et temas leidub volframit sisaldavaid ensüüme, mis on biomolekulide puhul harukordne.

Avastamine
Pyrococcus furiosus leiti esmakordselt Vahemerest Itaalia vulkaanilise saare Vulcano Porto di Levante rannikult meresetetest, kust võeti mitmest kohast anaeroobselt proov, mille temperatuur oli 90–100 °C. Liiki kirjeldasid esimesena saksa mikrobioloogid Karl Stetter ja Gerhard Fiala 1986. aastal. Liigi esindajaid on leitud merepõhja lõõridest ja vulkaanilisest meremudast.

Kasvukeskkond
Pyrococcus furiosus'e kasvuks sobilik temperatuurivahemik on 70–103 °C, optimaalne temperatuur on umbes 100 °C. Temperatuuridel 65 °C ja 105 °C mingit kasvu ei täheldatud. Optimaalne pH on 7, talub pH-vahemikku 5–9. pH väärtuste 4,5 ja 9,5 juures kasvu ei täheldatud.

Kuju, suurus ja ehitus
Rakk on veidi ebakorrapärase ligikaudu sfäärilise kujuga, selle läbimõõt on 0,8–1,5 µm. Laboris kasvatatud kultuuri uurimisel valgusmikroskoobis leiti, et sageli hoidsid organismid paarikaupa lähestikku.

Viburite asendilt on ta monopolaarne polütrihh. Rakul on umbes 50 viburit. Viburi pikkus on umbes 7 μm ja läbimõõt 7 nm.

Organismi ümbritseb umbes 50 nm paksune glükoproteiinist rakukest.

Toitumine ja ainevahetus

Pyrococcus furiosus on heterotroofne anaeroob, kellel on fermentatiivne ainevahetus.

Ta kasvab hästi pärmiekstraktil, maltoosil, tsellobioosil, beetaglükaanil, tärklisel ja mitmesugustel proteiinidel. Tema toitumisallikad on mitmekesisemad kui teistel arhedel.

Kasv on väga aeglane või puudub üldse aminohapetel, orgaanilistel hapetel, alkoholidel ja enamikul sahhariididest (sealhulgas glükoosil, fruktoosil, laktoosil ja galaktoosil). 

Ainevahetuse jääkproduktidena tekivad süsihappegaas ja vesinik. Kasvukeskkonnas esinev vesinik pärsib tugevalt kasvu ja ainevahetust, selle teket saab aga vältida, kui lisada keskkonda väävlit; sellisel juhul moodustub vesiniksulfiid. Erinevalt paljudest teistest hüpertermofiilidest ei vaja Pyrococcus furiosus kasvamiseks väävlit.

Paljunemine
Laboris kultuuri kasvatamisel leiti, et Pyrococcus furiosus paljuneb kiiresti, pooldudes optimaalsetes oludes 37 minutiga.

Genoom
P. furiosus'e genoomi sekveneerimisega jõudsid Marylandi ülikooli biotehnoloogia instituudi teadlased lõpule 2001. aastal. Tulemused avaldati 2002. aastal. Genoom koosneb umbes 1,9 miljonist aluspaarist ja 2228 geenist.

Kasutamine
Et P. furiosus'e ensüümid on erakordselt termostabiilsed, saab neist isoleeritud DNA polümeraasi kasutada polümeraasi ahelreaktsiooni läbiviimiseks.

Kasutamine kosmoseuuringutes

Pyrococcus furiosus't on kasutatud uuringutes, millega püütakse aretada Marsil kasvuhoones kasvatamiseks sobivaid taimi. Katsetatakse geeni ülekandmist Pyrococcus furiosus'elt levinud mudelobjekti harilikku müürlooka.

Viited

Välislingid
 Pyrococcus furiosus in MicrobeWiki
 Flagella of Pyrococcus furiosus: Multifunctional Organelles, Made for Swimming, Adhesion to Various Surfaces, and Cell-Cell Contacts Journal of Bacteriology
 Pyrococcus furiosus, Missouri University of Science and Technology

Euryarchaeota