Proteobacteria: Fialová Bakterie
Chlorophototrophic Proteobacteria byla poprvé popsána v polovině 19. století, a nyní představují nejvíce metabolicky různorodé skupiny anoxygenic chlorophototrophs. Členové této hlavní skupiny organismů významně přispěli k našim znalostem biochemie a molekulárních mechanismů fotosyntézy a její regulace, a dále byly použity k objasnění biochemie metabolismu síry. Jejich členové se vyskytují v Alfa -, Beta – a Gammaproteobakteriích a v současné době jsou přiřazeni k 11 řádům, 16 rodinám a více než 330 druhům. Na základě jejich kapacit k oxidaci sulfidu a tvořit mikroskopicky viditelné síry (polysulfidové) globule, Winogradsky a Molisch byli první rozpoznat dvě odlišné skupiny, „Thiorhodaceae“ a „Athiorhodoceae.“Souhrnně popsané jako „fialové bakterie“, tyto dvě tradiční skupiny jsou běžně označovány jako fialové bakterie síry (PSB; 29 rodů a 74 druhů) a fialové bakterie bez síry (PNSB; 28 rodů a 96 druhů). Většina fialových bakterií produkuje BChl a RCs za anoxických podmínek, a proto jsou fakultativně fotosyntetické, často schopné jiných metabolických režimů, včetně aerobního dýchání. Kultury fialových bakterií se pohybují v barvě od nažloutlé zelené až růžové až načervenalé fialové až tmavě hnědé kvůli syntéze velkého množství karotenoidů kromě bchl a nebo BChl b (viz obr. 2 písm. e)). Purpurové bakterie produkují typ-2 RCs a alespoň jedno světlo-sklizeň komplexu LH1, ačkoli mnoho syntetizovat jeden nebo více dalších typů BChl-závazné LH komplexy (např. LH2 a/nebo LH3). Purpurové bakterie opravit uhlíku prostřednictvím Calvin-Benson-Bassham cyklu, a mnozí jsou také schopné snížit oxidu, pokud je pěstována v anoxické podmínky. Třetí hlavní skupina příbuzných organismů, aerobní anoxygenní fototrofní bakterie (AAPB), byla objevena v japonských pobřežních vodách v roce 1979. Na rozdíl od PSB a PNSB, ve které se kyslík potlačuje syntézu BChl a chlorophototrophic přístroje, AAPB vyrábět BChl a, typ-2 RCs, a karotenoidy v rámci oxic podmínek (Obr. 2 (m-p)). Většina AAPB jsou striktně aerobní chemoheterotrofy, které doplňují jejich výrobu energie produkcí chlorofototrofní energie za oligotrofních podmínek. Alternativním a širším termínem pro AAPB jsou aerobní bakterie obsahující BCHL (ABC), které zahrnují methylotrofy, Rhizobii a některé anoxygenní chlorofototrofy z jiných kmenů.
Chlorophototrophic proteobacteria jsou bohaté na vysoce rozmanité biotopy, včetně půdy, sladkovodní a mořské vodní prostředí, horké prameny, hypersaline springs, soda jezer, hydrotermální průduchy, aktivovaného kalu a čištění odpadních vod a systémů. Kromě jejich schopnost rozvíjet se v přítomnosti různých koncentrací kyslíku, mohou se projevit preference pro kyselé nebo alkalické podmínky a tolerovat teploty pod bodem mrazu do asi 60°C. PSB jsou členy Gammaproteobacteria, které využívají sulfid jako primární elektronový zdroj pro fixaci uhlíku, a mohou být nalezeny ve většině prostředí, kde se světlo a sulfid vyskytují společně. Dvě rodiny, Chromatiaceae a Ectothiorhodospiraceae, se vyznačují umístěním depozice polysulfidu / síry. U členů Chromatiaceae se uvnitř buněk vytvářejí sírové globule, zatímco u Ectothiorhodospiraceae se sírové globule ukládají extracelulárně. Pnsb jsou fakultativně anaerobní, anoxyenické chlorofototrofní členy alfa – a Betaproteobakterií. Navzdory svému společnému názvu je většina PNSB schopna oxidace sulfidů, ale tolerují hladiny sulfidů (~0,5 mM) asi 10krát nižší než PSB. Kromě snížené sloučeniny síry a vodíku používá většina purpurové bakterie, některé kmeny mohou používat železa , dusitanů, nebo arsenite jako elektron dárců pro fixaci uhlíku.
AAPB jsou různorodou skupinou aerobních chemoheterotrofů, ale jsou také anoxygenní chlorofototrofy, které produkují BChl za oxických podmínek. Roseobacter denitrificans a Erythrobacter longus byly první organismy izolované z mořských prostředích, a více než 80 druhů a velký počet izolátů jsou nyní známé. The Roseobacter clade (Alphaproteobacteria, Rhodobacteraceae) je jedním z nejvíce dominantní clades v pelagickém prostředí a může představovat až 30% bacterioplankton společenství. Celkově AAPB jsou třetí nejhojnější chlorophototrophs v oceánu, a i když členové Alphaproteobacteria jsou nejčastější příklady jsou nyní známé mezi Beta – a Gammaproteobacteria stejně. AAPB byly široce detekovány v jiných prostředích, včetně sladkovodních řek a jezer. Četné příklady jsou také známé pro většinu extrémních prostředích, včetně polární oblasti, horké prameny, hypersaline springs, hydrotermální průduchy a půd kontaminovaných toxickými kovy oxidy. Pokud vezmeme v úvahu všechny organismy, které mají potenciál produkovat PufLM-obsahující typ-2 RCs, >500 genů, potenciálně chlorophototrophic proteobacteria byly sekvenovány. To v současné době zahrnuje zástupce asi poloviny popsaných druhů PSB a PNSB. Tyto genomy mají charakteristicky vysoký obsah GC (60% -74%) a jsou poměrně variabilní (~2,5-8,5 Mbp).
Roseobacter spp. jsou metabolicky a fyziologicky všestranné organismy, které se také vyznačují vysokou genomickou rozmanitostí. Ačkoli typový druh, Roseobacter litoralis, je chlorofototroph, chemoheterotrofní členové jsou četnější. Aapb syntetizuje BChl a, různé karotenoidy a RCS typu 2 a stejně jako jiné fialové bakterie mají poměrně variabilní zbarvení (viz obr. 2 písm. e) A (m-p)). Na rozdíl od jiných fialové bakterie, AAPB jsou obligátní chemoheterotrophs, i když je pravděpodobné, že většina opravit některé uhlíku prostřednictvím anaplerotic reakce. Marine Roseobacter spp. jsou důležité pro životní prostředí, protože některé degradují dimethylsulfoniopropionát, který je hlavním zdrojem klimaticky aktivního plynu, dimethylsulfidu, v atmosféře.