الحياة في أول أكسيد الكربون الساخن: تسلسل الجينوم الكامل لبكتيريا Carboxydothermus hydrogenoformans Z-2901

نقدم هنا تسلسل وتحليل جينوم البكتيريا المحبة للحرارة Carboxydothermus hydrogenoformans Z-2901. تُعتبر هذه السلالة نموذجًا لدراسات الهيدروجينيات، وهي بكتيريا وأركيا متنوعة تنمو بشكل لا هوائي مستخدمةً أول أكسيد الكربون (CO) كمصدر الكربون الوحيد والمياه كمتقبل للإلكترونات، مما ينتج عنه ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين كنواتج ثانوية. الكائنات التي تستخدم CO تفعل ذلك من خلال مجمعات أنزيمات أهمها ديدروجيناز أول أكسيد الكربون. من المثير للاهتمام أن تحليل الجينوم لـ C. hydrogenoformans يكشف عن وجود خمسة مجمعات ديدروجيناز أول أكسيد الكربون المختلفة للغاية، مما قد يفسر جزئيًا كيف أن هذه السلالة قادرة على النمو بشكل أسرع كثيرًا على CO مقارنةً بالعديد من السلالات الأخرى. كما قدم تحليل الجينوم العديد من الرؤى العامة حول أيض هذا الكائن، مما يجب أن يسهل استخدامه كمصدر للغاز الهيدروجيني المنتَج بيولوجيًا. أحد الاكتشافات المذهلة هو وجود العديد من الجينات التي وُجدت سابقًا فقط في أنواع مُتَكَوِّنة في شعب Firmicutes. على الرغم من أن هذه السلالة أيضًا تُعد من Firmicutes، إلا أنه لم يُعرف عنها من قبل أنها تتكاثر بالجراثيم. هنا نظهر أنها تتكاثر بالجراثيم وبما أنها تفتقر إلى العديد من الجينات المشاركة في التكاثر الجرثومي في أنواع أخرى، قد تخدم هذه الكائنات كنموذج "أدنى" لدراسات التكاثر الجرثومي. بالإضافة إلى ذلك، من خلال تحليل الملف الجيني التطوري، حددنا العديد من عائلات الجينات غير المميزة الموجودة في جميع Firmicutes المعروفة بتكوين الجراثيم، ولكن ليس في أي بكتيريا غير مُتَكَوِّنة، بما في ذلك عامل سيغما غير معروف ارتباطه بالتكاثر الجرثومي سابقًا.