ДПАНН
A superphylum of Archaea grouping taxa that display various environmental and metabolic features

ДПАНН
Parvarchaeum acidiphilum
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Археи
Супертип:DPANN
Ринке и др. 2013 [1]
Типы [2]
Синонимы
  • Нанобделлати Ринке, Швинтек, Щирба, Иванова, Андерсон, Ченг, Дарлинг, Малфатти, Свон, Гис, Додсворт, Хедлунд, Циамис, Зиверт, Лю, Эйзен, Халлам, Кирпидес, Степанаускас, Рубин, Гугенгольц и Войк 2024 [3] – единственное достоверно опубликованное имя

DPANN — это суперфилюм архей , впервые предложенный в 2013 году. [1] Многие представители демонстрируют новые признаки горизонтального переноса генов из других доменов жизни . [1] Они известны как наноархеи или ультрамалые археи из-за их меньшего размера (нанометрического) по сравнению с другими археями.

DPANN — это аббревиатура, образованная начальными буквами первых пяти обнаруженных групп: Diapherotrites , Parvarchaeota , Aenigmarchaeota , Nanoarchaeota и Nanohaloarchaeota . Позднее были обнаружены и предложены в составе суперфилума DPANN Woesearchaeota и Pacearchaeota . [4] В 2017 году в этот суперфилум был помещен еще один тип Altiarchaeota. [5] Монофилия DPANN пока не считается установленной из -за высокой скорости мутаций включенных типов, что может привести к артефакту притяжения длинных ветвей (LBA), когда линии группируются базально или искусственно в основании филогенетического дерева, не будучи связанными. [6] [7] Вместо этого эти анализы предполагают, что DPANN принадлежит Euryarchaeota или является полифилетическим, занимая различные позиции в Euryarchaeota. [6] [7] [8]

DPANN объединяет различные типы с различным распределением в окружающей среде и метаболизмом, начиная от симбиотических и термофильных форм, таких как Nanoarchaeota , ацидофилов, таких как Parvarchaeota , и неэкстремофилов, таких как Aenigmarchaeota и Diapherotrites . DPANN также был обнаружен в богатых нитратом грунтовых водах , на поверхности воды, но не ниже, что указывает на то, что эти таксоны все еще довольно трудно обнаружить. [9]

С момента признания ранга королевства ICNP единственным валидно опубликованным названием этой группы является королевство Нанобделлати . [10]

Характеристики

Они характеризуются малым размером по сравнению с другими археями (нанометрический размер) и в соответствии с их небольшим геномом , они имеют ограниченные, но достаточные катаболические возможности, чтобы вести свободную жизнь, хотя многие из них считаются эписимбионтами, которые зависят от симбиотической или паразитической ассоциации с другими организмами. Многие из их характеристик похожи или аналогичны характеристикам сверхмалых бактерий (группа CPR). [4]

Ограниченные метаболические возможности являются результатом небольшого генома и отражаются в том факте, что у многих отсутствуют центральные биосинтетические пути для нуклеотидов , аминокислот и липидов ; отсюда большинство архей DPANN, таких как археи ARMAN , которые полагаются на другие микробы для удовлетворения своих биологических потребностей. Но те, которые имеют потенциал для свободной жизни, являются ферментативными и аэробными гетеротрофами . [4]

Они в основном анаэробны и не культивируются. Они живут в экстремальных условиях, таких как термофильные, гиперацидофильные, гипергалофильные или устойчивые к металлам; или также в умеренной среде морских и озерных отложений . Они редко встречаются на земле или в открытом океане. [4]

Классификация

  • Diapherotrites . Обнаружены с помощью филогенетического анализа геномов, извлеченных из фильтрации грунтовых вод заброшенного золотого рудника в США . [11] [12]
  • Parvarchaeota и Micrarchaeota . Обнаружены в 2006 году в кислотных шахтных стоках из шахты в США. [13] [14] [15] Они очень маленького размера и предварительно названы ARMAN (Archaeal Richmond Mine acidophilic nanoorganisms).
  • Woesearchaeota и Pacearchaeota . Они были обнаружены как в отложениях, так и в поверхностных водах водоносных горизонтов и озер , особенно в соленых условиях. [4] [16]
  • Aenigmarchaeota . Обнаружены в сточных водах шахт и в отложениях горячих источников. [17]
  • Nanohalarchaeota . Распространены в средах с высокой соленостью. [18]
  • Nanoarchaeota . Они были впервые обнаружены (в 2002 году) в гидротермальном источнике рядом с побережьем Исландии . Они живут как симбионты других архей. [19] [20]

Филогения

Том А. Уильямс и др. 2017, [21] Кастель и др. 2015 [4] и Домбровский и др. 2020. [22]Джордан и др. 2017 [8] Кавальер-Смит 2020 [7] и Фэн и др. 2021. [23]

DPANN может быть первым дивергентным кладом архей согласно некоторым филогенетическим анализам. Недавние филогенетические анализы обнаружили следующую филогению между типами. [4] [21] [22]

Бактерии

Археи

Другие филогенетические анализы предполагают, что DPANN может принадлежать к Euryarchaeota или что он может быть даже полифилетическим, занимая различные позиции в Euryarchaeota. Также ведутся споры о том, следует ли классифицировать тип Altiarchaeota в DPANN или Euryarchaeota. [22] [6] Альтернативное местоположение DPANN на филогенетическом дереве следующее. [8] [7] [23] Группы, отмеченные в кавычках, являются линиями, отнесенными к DPANN, но филогенетически отделенными от остальных.

Бактерии

Археи

Таксономия

Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих постоянное место в номенклатуре (LPSN) [24] и Национальном центре биотехнологической информации (NCBI). [25]

Филогения GTDB "DPANN" [26] [27] [28]
"Ундинахеота"
"Ундинахея"

"Ундинархеевые"

"Губерархеоты"
"Губерархея"

"Губерархеевые"

" Энигмархеота "
"Энигмархея"

"Энигмархеевые"

" Наногалархеота "
"Нанохалобия"

«Наногалобиалес»

Нанобделлота
Нанобделлия

"Тиддаликархеевые"

"Цзинвэйархеевые"

JAPDLS01

"Parvarchaeales"

"Пацеархеевые"

"Woesearchaeales"

Нанобделлалес

"Алтархеота"
"Алтархея"

"Алтархеевые"

" Иаинархеота "
"Иаинархея"

"Фортерреалес"

"Лайнархеевые"

" Микраархеоты "
«Микрархея»

"Норонгаррагалиналес"

"Микрархеи"

"Анстонеллалес"

"Гугарархеевые"

"Бурархеевые"

"Ферментимикрахальные"

" Хадархеота "

Метанобактериота_Б

"Метанамада"

"Гидротермархеоты"

" Метанобактериота "

"Неоэвриархеоты"

" Термоплазматота "

«Галобактериота»

" Протеоархеоты "
Нанобделлати

Суперфилум «DPANN» Rinke et al. 2013 ( королевство Нанобделлати)

  • Тип Microcaldota Сакаи и др. 2023
    • Класс Microcaldia Сакаи и др. 2023
      • Заказать ?Microcaldales Sakai et al. 2023
  • Тип "Undinarchaeota" Домбровски и др. 2020
    • Класс "Undinarchaeia" Домбровски и др. 2020
      • Отряд "Undinarchaeales" Домбровски и др. 2020
  • Тип «Huberarchaeota» Пробст и др. 2019 год
    • Класс "Huberarchaeia" исправлено Probst et al. 2019
      • Отряд «Huberarchaeales» Rinke et al. 2020 год
  • Тип « Aenigmatarchaeota » корриг. Ринке и др. 2013 (ДСЭГ, ДУСЕЛЬ2)
    • Класс «Энигматархея» корриг. Ринке и др. 2020 год
      • Заказать «Aenigmatarchaeales» корриг. Ринке и др. 2020 год
  • Тип « Наногалархеота » корриг. Ринке и др. 2013 год
    • Класс «Наногалобия» исправлен. La Cono et al. 2020 год
      • Отряд «Nanohalobiales» La Cono et al. 2020 год
    • Класс " Nanohalarchaeia " исправлено Narasingarao et al. 2012
      • Заказ ?Nanohalarchaeales?
      • Отряд «Наногидротермальные» Xie et al. 2022 год
      • Заказать «Nucleotidisoterales» Се и др. 2022
  • Тип Altarchaeota Probst et al. 2018 (СМ1)
    • Класс «Алтархея» исправлен. Пробст и др. 2014 год
      • Заказать "Altarchaeales" корриг. Пробст и др. 2014 год
  • Тип «Iainarchaeota» корриг. Ринке и др. 2013 [" Диаферотриты " Ринке и др. 2013 ] (ДЮСЕЛЬ-3)
    • Класс "Iainarchaeia" Ринке и др. 2020
      • Заказать "Forterreales" Probst & Banfield 2017
      • Орден «Iainarchaeales» Rinke et al. 2020 год
  • Тип " Micrarchaeota " Бейкер и Дик 2013
    • Класс "Micrarchaeia" Васкес-Кампос и др. 2021
      • Орден «Anstonellales» Васкес-Кампос и др. 2021 (LFWA-IIIc)
      • Орден «Burarchaeales» Васкес-Кампос и др. 2021 (LFWA-IIIb)
      • Заказ "Fermentimicrarchaeales" Кадников и др. 2020
      • Орден «Gugararchaeales» Васкес-Кампос и др. 2021 (LFWA-IIIa)
      • Орден «Micrarchaeales» Васкес-Кампос и др. 2021 год
      • Орден «Norongarragalinales» Васкес-Кампос и др. 2021 (ЛФВА-II)
  • Тип Nanobdellota Huber и др. 2023
    • Класс Nanobdellia Като и др. 2022
      • Заказать JAPDLS01
      • Отряд «Jingweiarchaeales» Rao et al. 2023 [DTBS01]
      • Отряд Nanobdellales Kato et al. 2022 год
      • Отряд «Pacearchaeales» (DHVE-5, DUSEL-1).
      • Орден «Parvarchaeales» Rinke et al. 2020 (АРМАН 4 и 5)
      • Отряд "Tiddalikarchaeales" Васкес-Кампос и др. 2021 (LFW-252_1)
      • Отряд "Woesearchaeales" (DHVE-6)
  • Тип ?Mamarchaeota?
  • Заказать ?Wiannamattarchaeales?

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Rinke C, Schwientek P, Sczyrba A, Ivanova NN, Anderson IJ, Cheng JF, Darling A, Malfatti S, Swan BK, Gies EA, Dodsworth JA, Hedlund BP, Tsiamis G, Sievert SM, Liu WT, Eisen JA, Hallam SJ, Kyrpides NC, Stepanauskas R, Rubin EM, Hugenholtz P, Woyke T (июль 2013 г.). "Взгляд на филогению и кодирующий потенциал микробной темной материи" (PDF) . Nature . 499 (7459): 431– 437. Bibcode : 2013Natur.499..431R. doi : 10.1038/nature12352 . PMID  23851394. S2CID  4394530.
  2. ^ Кастель CJ, Банфилд JF (2018). «Основные новые микробные группы расширяют разнообразие и изменяют наше понимание древа жизни». Cell . 172 (6): 1181– 1197. doi : 10.1016/j.cell.2018.02.016 . PMID  29522741.
  3. ^ Göker, Markus; Oren, Aharon (22 января 2024 г.). «Действительная публикация названий двух доменов и семи царств прокариот». International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology . 74 (1). doi :10.1099/ijsem.0.006242. ISSN  1466-5026. PMID  38252124.
  4. ^ abcdefg Castelle CJ, Wrighton KC, Thomas BC, Hug LA, Brown CT, Wilkins MJ, Frischkorn KR, Tringe SG, Singh A, Markillie LM, Taylor RC, Williams KH, Banfield JF (март 2015 г.). «Геномное расширение домена архей подчеркивает роль организмов из новых типов в анаэробном круговороте углерода». Current Biology . 25 (6): 690– 701. Bibcode :2015CBio...25..690C. doi : 10.1016/j.cub.2015.01.014 . PMID  25702576.
  5. ^ Spang A, Caceres EF, Ettema TJ (август 2017 г.). «Геномное исследование разнообразия, экологии и эволюции архейного домена жизни». Science . 357 (6351): eaaf3883. doi : 10.1126/science.aaf3883 . PMID  28798101.
  6. ^ abc Нина Домбровски, Джун-Хо Ли, Том А. Уильямс, Пьер Оффре, Аня Спан (2019). Геномное разнообразие, образ жизни и эволюционное происхождение архей DPANN. Природа.
  7. ^ abcd Кавальер-Смит, Томас; Чао, Эма Э-Юнг (2020). «Многодоменные рибосомальные белковые деревья и планктобактериальное происхождение неомуры (эукариоты, архебактерии)». Protoplasma . 257 (3): 621– 753. doi :10.1007/s00709-019-01442-7. PMC 7203096 . PMID  31900730. 
  8. ^ abc Jordan T. Bird, Brett J. Baker, Alexander J. Probst, Mircea Podar, Karen G. Lloyd (2017). Культурно-независимые геномные сравнения выявляют экологические адаптации для Altiarchaeales. Frontiers.
  9. ^ Ludington WB, Seher TD, Applegate O, Li X, Kliegman JI, Langelier C, Atwill ER, Harter T, DeRisi JL (2017-04-06). «Оценка биосинтетического потенциала сельскохозяйственных грунтовых вод с помощью метагеномного секвенирования: разнообразное сообщество анаммокс доминирует в грунтовых водах, богатых нитратами». PLOS ONE . 12 (4): e0174930. Bibcode : 2017PLoSO..1274930L. doi : 10.1371/journal.pone.0174930 . PMC 5383146. PMID  28384184 . 
  10. ^ Göker, Markus; Oren, Aharon (22 января 2024 г.). «Действительная публикация названий двух доменов и семи царств прокариот». International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology . 74 (1). doi :10.1099/ijsem.0.006242. ISSN  1466-5026. PMID  38252124.
  11. ^ Онлайн-база данных геномов
  12. ^ Comolli LR, Baker BJ, Downing KH, Siegerist CE, Banfield JF (февраль 2009). «Трехмерный анализ структуры и экологии нового ультрамалого археона». Журнал ISME . 3 (2): 159– 167. Bibcode : 2009ISMEJ...3..159C. doi : 10.1038/ismej.2008.99 . PMID  18946497.
  13. ^ Baker BJ, Tyson GW, Webb RI, Flanagan J, Hugenholtz P, Allen EE, Banfield JF (декабрь 2006 г.). «Линии ацидофильных архей, выявленные с помощью геномного анализа сообщества». Science . 314 (5807): 1933– 1935. Bibcode :2006Sci...314.1933B. doi :10.1126/science.1132690. PMID  17185602. S2CID  26033384.
  14. ^ Мураками С., Фудзисима К., Томита М., Канаи А. (февраль 2012 г.). «Метатранскриптомный анализ микробов в глубоководном горячем источнике на побережье океана выявляет новые малые РНК и типоспецифическую деградацию тРНК». Прикладная и экологическая микробиология . 78 (4): 1015– 1022. Bibcode : 2012ApEnM..78.1015M. doi : 10.1128/AEM.06811-11. PMC 3272989. PMID  22156430. 
  15. ^ Baker BJ, Comolli LR, Dick GJ, Hauser LJ, Hyatt D, Dill BD, Land ML, Verberkmoes NC, Hettich RL, Banfield JF (май 2010 г.). «Загадочные, сверхмалые, некультивируемые археи». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (19): 8806– 8811. Bibcode : 2010PNAS..107.8806B . doi : 10.1073/pnas.0914470107 . PMC 2889320. PMID  20421484. 
  16. ^ Ortiz-Alvarez R, Casamayor EO (апрель 2016 г.). «Высокая встречаемость Pacearchaeota и Woesearchaeota (Archaea superphylum DPANN) в поверхностных водах олиготрофных высокогорных озер». Environmental Microbiology Reports . 8 (2): 210– 217. Bibcode : 2016EnvMR...8..210O. doi : 10.1111/1758-2229.12370. PMID  26711582.
  17. ^ Takai K, Moser DP, DeFlaun M, Onstott TC, Fredrickson JK (декабрь 2001 г.). «Разнообразие архей в водах глубоких золотых рудников Южной Африки». Applied and Environmental Microbiology . 67 (12): 5750– 5760. Bibcode : 2001ApEnM..67.5750T. doi : 10.1128/AEM.67.21.5750-5760.2001. PMC 93369. PMID  11722932. 
  18. ^ Нарасингарао П., Поделл С., Угальде Дж.А., Брошер-Арманет С., Эмерсон Дж.Б., Брокс Дж.Дж., Гейдельберг КБ, Банфилд Дж.Ф., Аллен Э.Э. (январь 2012 г.). «Метагеномная сборка de novo выявляет многочисленные новые основные линии архей в гиперсоленых микробных сообществах». Журнал ISME . 6 (1): 81–93 . Бибкод : 2012ISMEJ...6...81N. дои : 10.1038/ismej.2011.78. ПМЦ 3246234 . ПМИД  21716304. 
  19. ^ Waters E, Hohn MJ, Ahel I, Graham DE, Adams MD, Barnstead M, Beeson KY, Bibbs L, Bolanos R, Keller M, Kretz K, Lin X, Mathur E, Ni J, Podar M, Richardson T, Sutton GG, Simon M, Soll D, Stetter KO, Short JM, Noordewier M (октябрь 2003 г.). «Геном Nanoarchaeum equitans: взгляд на раннюю эволюцию архей и производный паразитизм». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (22): 12984– 12988. Bibcode : 2003PNAS..10012984W. doi : 10.1073/pnas.1735403100 . PMC 240731. PMID  14566062 . 
  20. ^ Podar M, Makarova KS, Graham DE, Wolf YI, Koonin EV, Reysenbach AL (декабрь 2013 г.). "Взгляд на эволюцию архей и симбиоз на основе геномов наноархеи и ее предполагаемого кренархейного хозяина из Обсидианового бассейна, Йеллоустонский национальный парк". Biology Direct . 8 (1): 9. doi : 10.1186/1745-6150-8-9 . PMC 3655853 . PMID  23607440. 
  21. ^ ab Williams TA, Szöllősi GJ, Spang A, Foster PG, Heaps SE, Boussau B, et al. (июнь 2017 г.). «Интегративное моделирование эволюции генов и генома укореняет архейное древо жизни». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 114 (23): E4602 – E4611 . Bibcode : 2017PNAS..114E4602W. doi : 10.1073/pnas.1618463114 . PMC 5468678. PMID  28533395.  
  22. ^ abc Dombrowski N, Williams TA, Sun J, Woodcroft BJ, Lee JH, Minh BQ и др. (август 2020 г.). «Undinarchaeota освещают филогению DPANN и влияние переноса генов на эволюцию архей». Nature Communications . 11 (1): 3939. Bibcode :2020NatCo..11.3939D. doi :10.1038/s41467-020-17408-w. PMC 7414124 . PMID  32770105. 
  23. ^ ab Юйтянь Фэн, Ури Нери, Шон Госселин, Артемис С. Луякис, Р. Тейн Папке, Ури Гофна, Иоганн Петер Гогартен (2021). Эволюционное происхождение экстремальных галофильных архейных линий. Oxford Academic.
  24. ^ JP Euzéby. "Parvarchaeota". Список названий прокариот, имеющих место в номенклатуре (LPSN) . Получено 27.06.2021 .
  25. ^ Sayers; et al. "Parvarchaeota". База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Получено 20.03.2021 .
  26. ^ "GTDB release 09-RS220". База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2024 г.
  27. ^ "ar53_r220.sp_label". База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2024 г.
  28. ^ "История таксона". База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2024 г.
  • Данные, относящиеся к группе DPANN на Wikispecies
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=DPANN&oldid=1261313033"