超嗜熱生物

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黃石公園大棱镜温泉,其中的淺顔色由超嗜熱菌所形成。

超嗜熱生物指能在極熱的環境(60℃以上)中生活的生物。其生长最適溫度通常在80~110℃,而2003年發現的一株古菌“菌株121”[1]甚至能在和滅菌鍋相同的溫度,即121℃下,24個小時内,細胞數目加倍。多數超嗜熱生物屬於古菌,但也有一些細菌(包括一些藍藻)可以忍耐70到80℃的高溫。很多超嗜熱生物也可以抵抗其它極端環境,如高酸度或輻射強度。

超嗜熱生物最初於1960年代在美國懷俄明州黃石公園的熱泉中发现。此後,又發現了50種以上。一些超嗜熱生物需要至少90℃的高温才能夠存活。

儘管目前還沒有發現能在121℃以上正常生活的生物,但它們的存在還是很有可能的(菌株121在130℃下兩個小時仍存活,但在換入103℃的新鮮培養基前不能繁殖)。然而,大概不存在150℃或更高溫度下存活的生物,因爲DNA和其它對生命活動很重要的分子在此溫度下會分解。

超嗜熱生物的蛋白質需要具有很強的熱穩定性,這依賴於它們在高溫中結構的穩定性,從而使功能保持穩定。這些蛋白和在較低溫度下生活的生物的相應蛋白同源,但其最強的功能卻在于能在高得多的溫度下發揮。超嗜熱生物的蛋白常有以下特點:内部氨基酸殘基形成更多的鹽鍵,有緊密折疊的疏水核心等。此外,一些超嗜熱生物製造很多胞内溶質,如磷酸二肌醇酯(di-inositol phosphate)、磷酸二甘油酯(diglycerol phosphate)、甘露糖基甘油酸(mannosylglycerate)等,幫助蛋白質抵抗熱降解。多數低溫下的同源蛋白在60℃就會變性,所以這些熱穩的蛋白具有很高的潜在商業價值,比如,用於高溫下的催化反應。

其它超嗜熱生物:

參見[编辑]