Aerobic bacteria degrading both n-alkanes and aromatic hydrocarbons: an undervalued strategy for metabolic diversity and flexibility
PBN-AR
Instytucja
Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
angielski
Czasopismo
BIODEGRADATION (25pkt w roku publikacji)
ISSN
0923-9820
EISSN
1572-9729
Wydawca
SPRINGER
DOI
URL
Rok publikacji
2018
Numer zeszytu
4
Strony od-do
359-407
Numer tomu
29
Link do pełnego tekstu
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
Autorzy
(liczba autorów: 2)
Pozostali autorzy
+ 1
Słowa kluczowe
polski
n-alkany
węglowodory aromatyczne
metabolizm tlenowy u bakterii
biotransformacja
bioremediacja
szczepy środowiskowe
angielski
n-Alkanes
Aromatic hydrocarbons
Bacterial aerobic metabolism
Biotransformation
Bioremediation
Environmental strains
Streszczenia
Język
polski
Treść
Zanieczyszczenie środowiska toksycznymi substancjami ropopochodnymi dotyka różnorakich ekosystemów, powodując dewastację siedlisk naturalnych oraz pociągając za sobą poważne konsekwencje ekonomiczne. Niektóre związki występujące w surowej ropie naftowej mogą służyć jako substraty wzrostowe dla mikroorganizmów. Liczne szczepy bakteryjne ujawniają zdolności metaboliczne w kierunku biotransformowania różnorodnych związków organicznych. Niektóre z organizmów rozkładających węglowodory są wyraźnie wyspecjalizowane biochemicznie, natomiast inne wykazują wszechstronny metabolizm i mogą rosnąć zarówno w obecności nasyconych węglowodorów alifatycznych, jak i związków aromatycznych. Poszerzone profile kataboliczne tej ostatniej grupy drobnoustrojów są, jak dotychczas, przedmiotem stosunkowo nielicznych badań systematycznych i kompleksowych. Wzrastająca liczba dowodów wskazuje, że liczne bakterie wykazują szeroki zestaw aktywności biochemicznych w kierunku różnych grup węglowodorów. Taki poszerzony potencjał metaboliczny możne być identyfikowany u znacznie szerszej grupy gatunków niż poznane dotychczas drobnoustroje rozkładające substancje ropopochodne. Omawiane szczepy mogą odgrywać ważna rolę w usuwaniu zanieczyszczeń o charakterze heterogenicznym. Zatem, wymieniona grupa mikroorganizmów wydaje się być obiecującym rozwiązaniem dla zastosowań bioremediacyjnych. Głównym celem tego artykułu jest przedstawienie ogólnej wiedzy na temat tlenowych bakterii, biorących udział w mineralizacji lub transformacji zarówno n-alkanów, jak i węglowodorów aromatycznych. Różne podejścia badawcze umożliwiające ocenę omawianych cech na poziomie biochemicznym i genetycznym zostały zaprezentowane. Przedstawiono dystrybucję szlaków degradacji obu omawianych grup węglowodorów wśród różnych taksonów bakteryjnych. Ponadto, omówiono jednoczesną transformację złożonych mieszanin węglowodorów. Zastosowano analizę bioinformatyczną dostępnych obecnie danych genetycznych, aby określić relacje filogenetyczne pomiędzy szczepami środowiskowymi należącymi do typów Actinobacteria, Proteobacteria i Firmicutes. Badania dowodzą, że współwystępowanie genów związanych z równoczesnym metabolizmem strukturalnie zróżnicowanych węglowodorów nie jest cechą unikatową, występującą u różnych grup systematycznych.
Język
angielski
Treść
Environmental pollution with petroleum toxic products has afflicted various ecosystems, causing devastating damage to natural habitats with serious economic implications. Some crude oil components may serve as growth substrates for microorganisms. A number of bacterial strains reveal metabolic capacities to biotransform various organic compounds. Some of the hydrocarbon degraders are highly biochemically specialized, while the others display a versatile metabolism and can utilize both saturated aliphatic and aromatic hydrocarbons. The extended catabolic profiles of the latter group have been subjected to systematic and complex studies relatively rarely thus far. Growing evidence shows that numerous bacteria produce broad biochemical activities towards different hydrocarbon types and such an enhanced metabolic potential can be found in many more species than the already well-known oil-degraders. These strains may play an important role in the removal of heterogeneous contamination. They are thus considered to be a promising solution in bioremediation applications. The main purpose of this article is to provide an overview of the current knowledge on aerobic bacteria involved in the mineralization or transformation of both n-alkanes and aromatic hydrocarbons. Variant scientific approaches enabling to evaluate these features on biochemical as well as genetic levels are presented. The distribution of multidegradative capabilities between bacterial taxa is systematically shown and the possibility of simultaneous transformation of complex hydrocarbon mixtures is discussed. Bioinformatic analysis of the currently available genetic data is employed to enable generation of phylogenetic relationships between environmental strain isolates belonging to the phyla Actinobacteria, Proteobacteria, and Firmicutes. The study proves that the co-occurrence of genes responsible for concomitant metabolic bioconversion reactions of structurally-diverse hydrocarbons is not unique among various systematic groups.
Cechy publikacji
Artykuł przeglądowy
Inne
System-identifier
PX-5b4c774dd5deec0772646e6b
CrossrefMetadata from Crossref logo
Cytowania
Liczba prac cytujących tę pracę
Brak danych
Referencje
Liczba prac cytowanych przez tę pracę
Brak danych