Thermus thermophilus

Thermus thermophilus הוא חיידק גראם שלילי. לחיידק זה שימושים במגוון יישומים ביוטכנולוגיים, והוא משמש בין היתר כאורגניזם מודל להנדסה גנטית, גנומיקה מבנית וביולוגיה מערכתית. החיידק הוא תרמופילי ביותר, עם טמפרטורת גידול אופטימלית של כ-65 מעלות צלזיוס. חיידק Thermus thermophilus בודד לראשונה על ידי החוקרים היפנים טאירו אושימה וקזוטומו אימאורי ממעיין חם באיזו שביפן. לו תפקיד חשוב בפירוק חומרים אורגניים בשלב התרמוגני של הקומפוסטציה. T. thermophilus מסווג למספר זנים, מתוכם HB8 ו-HB27 הם הנפוצים ביותר בסביבות מעבדה. ב-2004 הושלמו ניתוחי הגנום של זנים אלה. Thermus מציג גם תדירות גבוהה של טרנספורמציה טבעית.

 מבנה התא 
Thermus thermophilus הוא חיידק גראם-שלילי עם קרום חיצוני המורכב מפוספוליפידים וליפופוליסכרידים. לחיידק זה יש גם שכבת מוראין (פפטידוגליקן) דקה, בשכבה זו ישנם 29 מורופפטידים המהווים יותר מ-85% ממנה. בשכבת המוראין נמצאים Ala, Glu, Gly, Orn, N -acetyl glucosamine ו-N -acetylmuramic. תכונה ייחודית נוספת של שכבת מוראין זו היא שה-N-terminal Gly מוחלף בחומצה פנילאצטית. זהו המקרה הראשון של חומצה פנילאצטית שנמצאת במוראין של חיידקים. ההרכב והגשרים הצולבים של הפפטידים המצויים בשכבת מוראין זו אופייניים לחיידק גראם חיובי, אך הכמות, מידת ההצטלבות ואורך שרשרת הגליקן מעניקים לחיידק זה את תכונותיו הגראם-שליליות.

 מנגנוני הישרדות 
Thermus thermophilus זוהה לראשונה בנביעה הידרותרמית ביפן. ניתן למצוא חיידקים אלו במגוון של סביבות גיאותרמיות. תרמופילים אלה דורשים מערכת תיקון DNA מחמירה יותר, מכיוון שה-DNA הופך לא יציב בטמפרטורות גבוהות. תכולת ה-GC של חיידק זה היא כ-69%, הדבר תורם ליציבות התרמית של הגנום של חיידק זה.

 זנים 
במעבדה שני הזנים הנפוצים ביותר הם HB27 ו-HB8. זן HB27 מסוגל לחיות בסביבה אירובית או אנאירובית. יש לו גנום המורכב מכרומוזום ראשי (אורך 1.89Mb), וכן מגהפלסמיד, המכונה pTT27 (אורך 0.23Mb). הכרומוזום של HB27 מכיל 1,968 גנים מקודדי חלבון, כאשר ל-20% מהגנים הללו אין תפקיד ידוע. בעוד שהמגהפלסמיד מכיל 230 גנים מקודדי חלבון, לכ-39% מהגנים הללו אין תפקוד ידוע.

הזן HB8 הוא גם אורגניזם אירובי והוא מודל לביולוגיה מערכתית. יש לו גנום המורכב מפלסמיד, המכונה pTT8 (אורך 9.3kb), שמזוהה עם כרומוזום (1.85Mb), וכן מגה-פלסמיד, הידוע גם בשם pTT27 (0.26Mb).

 יישומים 
אורגניזם זה נמצא שימושי במיוחד בתחומי הביוטכנולוגיה התעשייתיית מכיוון שהוא מקור מצוין לאנזימים, ובפרט לתרמוזימים. אחד האנזימים הללו הוא ה-DNA פולימראז שלו.

rTth DNA פולימראז הוא פולימראז DNA יציב רקומביננטי המופק מ-Thermus thermophilus HB8, עם פעילות אופטימלית ב-70-80 °C, משמש ביישומי PCR מסוימים. אנזים זה יעיל בשעתוק לאחור בנוכחות מנגן. אנזים זה מועיל להגברה של מטרות עשירות ב-GC ולדגימות גולמיות. הוא משמש ביישומי PCR, RT-PCR וגם הארכת פריימר. פולימראז זה הוכח כעמיד בפני מעכבי DNA פולימראז הקיימים בדגימות קליניות, יש לו גם יכולת לזהות RNA בנוכחות מעכבים. בנוכחות של מעכבים, הוכח שהוא מזהה RNA זה ברמה דומה ליכולתו לזהות DNA.

ראו גם
 Thermus aquaticus

קישורים חיצוניים

 הערות שוליים 

קטגוריה:אורגניזם מודל