سلفولوبوس أسيدوكالداريوس

يُعدّ Sulfolobus acidocaldarius من العتائق المحبة للحرارة والحموضة، وينتمي إلى شعبة Thermoproteota . وكان S. acidocaldarius أول نوع من جنس Sulfolobus يُوصف، وذلك عام 1972 على يد توماس د. بروك وزملاؤه. ^{[ 1 ]} وقد وُجد أن هذا النوع ينمو على النحو الأمثل بين 75 و80درجة مئوية، مع درجة حموضة مثلى تتراوح بين 2 و3. 

عُزلت بكتيريا Sulfolobus acidocaldarius لأول مرة من التربة الحرارية والينابيع الساخنة ذات الرقم الهيدروجيني المنخفض في الولايات المتحدة الأمريكية (وتحديدًا في منتزه يلوستون الوطني)، وفي السلفادور، ودومينيكا، وإيطاليا. وكانت الينابيع التي عُزلت منها هذه البكتيريا ذات رقم هيدروجيني أقل من 3 ودرجات حرارة تتراوح بين 65 و90  درجة مئوية. ^{[ 1 ]}

يُعدّ سلفولوبوس أسيدوكالداريوس ، كجميع العتائق، كائناً وحيد الخلية. خلايا هذا النوع كروية الشكل، وإن كانت غير منتظمة، وعادةً ما تحتوي على فصوص. يتراوح قطر الخلايا بين 0.8 و1 ميكرومتر، مع اختلاف طفيف في الحجم. ^{[ 1 ]}

يمتلك Sulfolobus acidocaldarius آلية تضاعف مماثلة لآلية ESCRT في حقيقيات النوى . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

يُعدّ Sulfolobus acidocaldarius كائنًا ذاتي التغذية اختياريًا . عند نموه ذاتيًا، يُؤكسد هذا الكائن الكبريت إلى كبريتات، بينما يُثبّت الكربون من ثاني أكسيد الكربون. يتراوح زمن تضاعف المزارع النامية على الكبريت وحده بين 36.8 و55.3 ساعة. كما يمكن لهذا النوع أن ينمو على ركائز عضوية معقدة. عند زراعته على مستخلص الخميرة بتركيز 0.1%، يكون النمو أسرع، ويتراوح زمن التضاعف بين 6.5 و8 ساعات. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

في عام 2005، نُشر التسلسل الجينومي الكامل لسلالة Sulfolobus acidocaldarius DSM639. ^{[ 5 ]} يتكون جينوم هذه البكتيريا القديمة من كروموسوم دائري واحد بطول 2,225,959 زوجًا قاعديًا ، بنسبة محتوى G+C تبلغ 36.7%. وقد توقع الباحثون وجود 2292 جينًا مُشفِّرًا للبروتينات. يتميز جينوم Sulfolobus acidocaldarius بثباته العالي، مع حدوث تغييرات طفيفة، إن وُجدت، نتيجةً للعناصر المتحركة. 

وجد الباحثون الجينات اللازمة لتخليق البيورينات والبيريميدينات، بالإضافة إلى جميع الأحماض الأمينية باستثناء السيلينوسيستين. وتشير جينات استقلاب الجلوكوز إلى وجود مسارين بديلين. ينمو هذا النوع من بكتيريا السلفولوبوس على نطاق محدود من مصادر الكربون، مقارنةً بأنواع السلفولوبوس الأخرى ، وقد يعود ذلك إلى نقص النواقل الكافية.

يزيد التعرض للأشعة فوق البنفسجية من معدل إعادة التركيب الجيني نتيجة التبادل الجيني في بكتيريا S. acidocaldarius . ^{[ 6 ]} يُحفز التعرض للأشعة فوق البنفسجية بشكل كبير أوبيرون ups في أنواع Sulfolobus . وتُستخدم الشعيرات المشفرة بواسطة هذا الأوبيرون في تعزيز التجمع الخلوي، وهو أمر ضروري لتبادل الحمض النووي بين الخلايا لاحقًا، مما يؤدي إلى إعادة التركيب المتماثل . أظهرت دراسة لأوبيرون ups في بكتيريا Sulfolobales acidocaldarius أن أحد جينات الأوبيرون، saci-1497 ، يُشفّر إنزيمًا نوويًا داخليًا من النوع III يقوم بقطع الحمض النووي المتضرر بالأشعة فوق البنفسجية؛ بينما يُشفّر جين آخر من الأوبيرون، saci-1500 ، إنزيمًا حالًا للولب يشبه RecQ، قادرًا على فك لولب وسائط إعادة التركيب المتماثل، مثل وصلات هوليداي . ^{[ 7 ]} اقتُرح أن البروتينين Saci-1497 وSaci-1500 يعملان ضمن آلية إصلاح الحمض النووي القائمة على إعادة التركيب المتماثل، والتي تستخدم الحمض النووي المنقول كقالب. ^{[ 7 ]} وبالتالي، يُعتقد أن نظام ups ، بالاشتراك مع إعادة التركيب المتماثل، يوفر استجابة لتلف الحمض النووي، مما ينقذ بكتيريا Sulfolobales من التهديدات التي تُلحق الضرر بالحمض النووي. ^{[ 7 ]}

يُستخلص إنزيم التقييد المقاوم للحرارة Sua I من هذا الكائن الحي. ^{[ 8 ]}

حسين جبان

• السلالة النموذجية لبكتيريا Sulfolobus acidocaldarius في قاعدة بيانات التنوع البكتيري Bac Dive
• رؤية تطورية: اكتشاف صلة جديدة بين الكائنات الحية البدائية والحياة المعقدة ؛ على: SciTechDaily؛ 28 أغسطس 2020؛ المصدر: جامعة لانكستر
• غابرييل تاراسون ريسا، فريدريك هورتيج، سيان براي، آن إي. هافنر، لينا هاركر كيرشنيك، بيتر فول، كولين ديفيس، ديميترا باباتزيامو، ديليان آر موتافشيف، كاثرين فان، ليتيسيا مينيجيلو، أندريه أراشيرو بولشن، غوتام داي، سيان كولي، مايري كيلكيني، ديورجي بي سوزا، لوكا بيليجريني، روبرتوس إيه.  إم. دي بروين، ريكاردو هنريكس، أمبروسيوس بي. سنايدرز، أنديلا ساريتش، آن-كريستين لينداس، نيكولاس بي. روبنسون، باز باوم: "يتحكم البروتيزوم في انقسام الخلايا بوساطة ESCRT-III في العتائق"؛ في: العلوم؛ 7 أغسطس 2020؛ دوى:10.1126/science.aaz2532