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아르케오글로부스과

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목차

1. 개요

아르케오글로부스과는 고세균의 한 과로, 열수 분출공, 유전, 온천 등 극한 환경에서 발견되는 호열성 생물이다. 이 과는 아르케오글로부스속, 지오글로부스속, 페로글로부스속의 3개 속으로 구성되며, 각 속은 고유한 대사 방식을 사용한다. 아르케오글로부스속은 황산염 환원 고세균, 페로글로부스속은 철의 산화와 질산염 환원을 결합하는 화학무기영양생물, 지오글로부스속은 수소 가스 또는 유기 화합물을 에너지원으로 사용한다. 이들은 다양한 에너지원을 활용하고, 극한 환경에서 생존하기 위해 열충격 단백질을 생성하며, 일부 종은 다른 유기체와 공생 관계를 형성하기도 한다.

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아르케오글로부스과 - [생물]에 관한 문서
기본 정보
아르케오글로부스 풀기두스의 아르곤유트 단백질의 PIWI 도메인
A. fulgidus에서 유래한 아르곤유트 단백질의 PIWI 도메인은 짧은 이중 가닥 RNA 조각에 결합하여 결합된 형태의 염기쌍 및 방향족 스태킹 안정화를 보여준다.
학문적 권위Huber and Stetter 2002
상위 분류에우뤼고균문
강아르케오글로부스강 (Archaeoglobi)
강 명명Cavalier-Smith, 2002
목아르케오글로부스목 (Archaeoglobales)
목 명명Stetter, 1989
과아르케오글로부스과 (Archaeoglobaceae)
과 명명Stetter, 1989
이전 명칭"Archaeoglobaceae" Stetter 1989
속
속아르케오글로부스속 (Archaeoglobus)
페로글로부스속 (Ferroglobus)
제오글로부스속 (Geoglobus)
"Ca. 메타노글로부스속" ("Ca. Methanoglobus")
"Ca. 메타노믹소트로푸스속" ("Ca. Methanomixotrophus")
"Ca. 메타노프로두센둠속" ("Ca. Methanoproducendum")

2. 계통 분류

다음은 고세균의 계통 분류이다.[13][14][15]

현재 수용되는 분류는 명명법에 따른 원핵생물 이름 목록(LPSN)[4] 및 국립생물공학정보센터(NCBI)를 기반으로 한다.[5]

아르케오글로부스과의 하위분류는 16S rRNA 기반 LTP_06_2022[6][7][8] 및 53개 마커 단백질 기반 GTDB 09-RS220[9][10][11]에 따라 분류된다.

16S rRNA 기반 LTP_06_202253개 마커 단백질 기반 GTDB 09-RS220
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2. 1. DPANN군

DPANN군은 고세균의 계통 분류군 중 하나이다.[13][14][15] 운딘고세균, 후베르고세균, 아이니그므고세균, 나노호염고세균, 나노고세균, 알티고세균, 디아페로트리테스, 미크르고세균 등이 DPANN군에 속한다.

2. 2. 에우리고세균

다음은 고세균의 계통 분류이다.[13][14][15]

에우리고세균은 DPANN군, 프로테오고세균 등과 함께 고세균문에 속하는 분류군 중 하나이다.

에우리고세균에는 테르모플라스마강, 아르케오글로부스강/메타노미크로비움강/할로박테리움강, 하드고세균/테르모콕쿠스강, 하드로테르므고세균/메타노피루스강/메타노콕쿠스강/메타노박테리움강 등이 속한다.

현재 수용되는 분류는 명명법에 따른 원핵생물 이름 목록(LPSN)[4] 및 국립생물공학정보센터(NCBI)를 기반으로 한다.[5]

아르케오글로부스과의 하위분류는 16S rRNA 기반 LTP_06_2022[6][7][8] 및 53개 마커 단백질 기반 GTDB 09-RS220[9][10][11]에 따라 분류된다.

2. 3. 프로테오고세균

다음은 고세균의 계통 분류이다.[13][14][15]

2. 3. 1. TACK군

다음은 고세균의 계통 분류이다.[13][14][15]

2. 3. 2. 아스가르드고세균

다음은 고세균의 계통 분류이다.[13][14][15]

프로테오고세균을 제외하고 아르케오글로부스강/메타노미크로비움강/할로박테리움강 등이 속해있다.

3. 대사 방식

아르케오글로부스과 내의 모든 속들은 계통학적으로 서로 관련이 있지만, 각 생물이 사용하는 대사 방식은 고유하다. ''아르케오글로부스''는 화학유기영양생물이며, 황산염 환원 고세균으로, 이러한 유형의 대사 방식을 가진 유일한 고세균 구성원이다. 반면, ''페로글로부스''는 화학무기영양생물로, 철(제1철 이온)의 산화와 질산염의 환원을 결합한다. ''지오글로부스''는 에너지원으로 수소 가스 또는 유기 화합물을 사용하는 철 환원 고세균이다.[1]

3. 1. 아르케오글로부스과

아르케오글로부스과 내의 모든 속들은 계통학적으로 서로 관련이 있지만, 각 생물이 사용하는 대사 방식은 고유하다. ''아르케오글로부스''는 화학유기영양생물이며, 황산염 환원 고세균으로, 이러한 유형의 대사 방식을 가진 유일한 고세균 구성원이다. 반면, ''페로글로부스''는 화학무기영양생물로, 철(제1철 이온)의 산화와 질산염의 환원을 결합한다. ''지오글로부스''는 에너지원으로 수소 가스 또는 유기 화합물을 사용하는 철 환원 고세균이다.[1]

아르케오글로부스과는 3개의 속으로 구성되어 있으며, 각 속은 열수 분출구와 유전 등에서 발견되는 호열성이라는 공통점이 있지만, 전자 공여체로 사용하는 물질에 차이가 있다.[2]

4. 서식 환경

아르케오글로부스속 종은 심해 열수 분출공, 유전, 온천 등 다양한 극한 환경에서 발견된다.[3] 이러한 환경은 고온, 고압, 낮은 산소 농도로 특징지어지며, 이는 대부분의 다른 생명체에게는 생존하기 어려운 환경이다(Topçuoğlu 등, 2019).[3] 아르케오글로부스속은 다양한 대사 경로를 사용하여 에너지를 얻고, 열충격 단백질 및 기타 스트레스 반응 메커니즘을 생성하여 이러한 극한 조건에서 생존할 수 있다. 이들은 극호성 생물로, 염전이나 솔트레이크와 같이 염분 함량이 높은 환경에서도 발견될 수 있다. 아르케오글로부스과(Archaeoglobaceae)는 다양한 종류의 광물과 가스를 사용하여 에너지를 생성할 수 있기 때문에 이러한 극한 환경에서 번성할 수 있다. 예를 들어, 일부 아르케오글로부스과 종은 이화적 황산염 환원이라고 하는 과정을 통해 황을 사용하여 산소 없이도 에너지를 생산할 수 있다. 다른 아르케오글로부스과 종은 탄소 이산화탄소나 수소 가스를 에너지원으로 사용할 수 있다(Topçuoğlu 등, 2019).[3]

다양한 에너지원을 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 일부 아르케오글로부스과 종은 다른 유기체와 공생 관계를 형성하는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 일부 아르케오글로부스과 종은 열수 분출공 환경에서 영양소를 추출하여 세균에게 에너지를 제공하는 관벌레와 함께 사는 것이 발견되었다. 이러한 공생 관계는 이러한 극한 환경에서 세균과 관벌레 모두의 생존에 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다(Topçuoğlu 등, 2019).[3]

4. 1. 극한 환경

아르케오글로부스속 종은 심해 열수 분출공, 유전, 온천 등 다양한 극한 환경에서 발견된다.[3] 이러한 환경은 고온, 고압, 낮은 산소 농도로 특징지어지며, 이는 대부분의 다른 생명체에게는 생존하기 어려운 환경이다.[3] 아르케오글로부스속은 다양한 대사 경로를 사용하여 에너지를 얻고, 열충격 단백질 및 기타 스트레스 반응 메커니즘을 생성하여 이러한 극한 조건에서 생존할 수 있다. 이들은 극호성 생물로, 염전이나 솔트레이크와 같이 염분 함량이 높은 환경에서도 발견될 수 있다. 아르케오글로부스과는 다양한 종류의 광물과 가스를 사용하여 에너지를 생성할 수 있기 때문에 이러한 극한 환경에서 번성할 수 있다. 예를 들어, 일부 종은 이화적 황산염 환원이라고 하는 과정을 통해 황을 사용하여 산소 없이도 에너지를 생산할 수 있다. 다른 종은 탄소 이산화탄소나 수소 가스를 에너지원으로 사용할 수 있다.[3]

다양한 에너지원을 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 일부 종은 다른 유기체와 공생 관계를 형성하는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 일부 종은 열수 분출공 환경에서 영양소를 추출하여 세균에게 에너지를 제공하는 관벌레와 함께 사는 것이 발견되었다. 이러한 공생 관계는 이러한 극한 환경에서 세균과 관벌레 모두의 생존에 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다.[3]

4. 2. 공생 관계

아르케오글로부스속 종은 심해 열수 분출공, 유전, 온천 등 다양한 극한 환경에서 발견된다. 이러한 환경은 고온, 고압, 낮은 산소 농도로 특징지어지며, 이는 대부분의 다른 생명체에게는 생존하기 어려운 환경이다.[3] 아르케오글로부스속은 다양한 대사 경로를 사용하여 에너지를 얻고, 열충격 단백질 및 기타 스트레스 반응 메커니즘을 생성하여 이러한 극한 조건에서 생존할 수 있다. 이들은 극호성 생물로, 염전이나 솔트레이크와 같이 염분 함량이 높은 환경에서도 발견될 수 있다. 아르케오글로부스과는 다양한 종류의 광물과 가스를 사용하여 에너지를 생성할 수 있기 때문에 이러한 극한 환경에서 번성할 수 있다. 예를 들어, 일부 종은 이화적 황산염 환원이라고 하는 과정을 통해 황을 사용하여 산소 없이도 에너지를 생산할 수 있다. 다른 종은 탄소 이산화탄소나 수소 가스를 에너지원으로 사용할 수 있다.[3]

일부 아르케오글로부스과 종은 다른 유기체와 공생 관계를 형성하는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 열수 분출공 환경에서 영양소를 추출하여 세균에게 에너지를 제공하는 관벌레와 함께 사는 것이 발견되었다. 이러한 공생 관계는 이러한 극한 환경에서 세균과 관벌레 모두의 생존에 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다.[3]

5. 한국의 고세균 연구 동향

참조

[1] 서적 Brock Biology of Microorganisms Pearson Prentice Hall 2005
[2] 서적 The Prokaryotes
[3] 웹사이트 Archaeoglobales - an overview {{!}} ScienceDirect Topics https://www.scienced[...] 2023-04-27
[4] 웹사이트 Archaeoglobaceae https://lpsn.dsmz.de[...] List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature 2021-11-17
[5] 웹사이트 Archaeoglobaceae https://www.ncbi.nlm[...] National Center for Biotechnology Information 2021-06-05
[6] 웹사이트 The LTP https://imedea.uib-c[...] 2023-05-10
[7] 웹사이트 LTP_all tree in newick format https://imedea.uib-c[...] 2023-05-10
[8] 웹사이트 LTP_06_2022 Release Notes https://imedea.uib-c[...] 2023-05-10
[9] 웹사이트 GTDB release 09-RS220 https://gtdb.ecogeno[...] 2024-05-10
[10] 웹사이트 ar53_r220.sp_label https://data.gtdb.ec[...] 2024-05-10
[11] 웹사이트 Taxon History https://gtdb.ecogeno[...] 2024-05-10
[12] 웹인용 NCBI taxonomy resources ftp://ftp.ncbi.nih.g[...] National Center for Biotechnology Information 2010-12-13
[13] 웹인용 GTDB release 08-RS214 https://gtdb.ecogeno[...] 2021-12-06
[14] 웹인용 ar53_r214.sp_label https://data.gtdb.ec[...] 2023-05-10
[15] 웹인용 Taxon History https://gtdb.ecogeno[...] 2021-12-06


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