7581047904

Tennofile jako przykład ekstremofili

arktycznych oraz w dennych pokładach oceanów. Ich obecność w zimnych środowiskach tłumaczy się wytwarzaniem w tych ekosystemach wystarczającej ilości ciepła pozyskiwanego podczas fermentacji prowadzonej przez inne drobnoustroje. Według innej teorii występowanie endospor bakterii termofilnych w glebie arktycznej może być spowodowane możliwością ich przeżycia w ekstremalnie niekorzystnych warunkach (Święcicka i Hauschild, 1996).

2.3. Mechanizmy adaptacji do życia w podwyższonej temperaturze

Termofile są przystosowane do życia w środowiskach różniących się dość znacznie wartością pH, temperaturą oraz zawartością i składem soli mineralnych. Molekularne mechanizmy zapewniające oporność cieplną białek, kwasów nukleinowych, lipidów i innych istotnych fizjologicznie substancji są dość zróżnicowane i zależą od filogenezy mikroorganizmu.

Przyczyną ciepłoopomości bakterii termofilnych jest duża termostabilność białek i kwasów nukleinowych, szybka resynteza zdenaturowanych termicznie makrocząsteczek oraz inna budowa błony cytoplazmatycznej, której lipidy zawierają rozgałęzione długołańcuchowe, nasycone kwasy tłuszczowe (Synowiecki, 1998). Ciepłooporność błony cytoplazmatycznej i innych membran komórkowych ma duży wpływ na maksymalną temperaturę rozwoju mikroorganizmów. Ekstremalny termofil Thermus thermophilus rozwijający się do temperatury 85 °C zawiera kwasy nukleinowe i enzymy, które nie ulegają jeszcze w tych warunkach cieplnej denaturacji oraz charakteryzuje się zmienioną budową błon biologicznych (Oshima i Imahori, 1971). Do kolejnych czynników, powodujących dużą ciepłooporność termofili, należy ograniczenie metabolizmu tlenowego, zwiększenie stabilności elementów budulcowych komórek poprzez ulepszenie ich struktury lub oddziaływanie substancji zabezpieczających, wyeliminowanie szlaków metabolicznych przebiegających z udziałem szczególnie termolabilnych intermediatów lub koenzymów oraz przyśpieszenie przemian termolabilnych związków pośrednich (Stetter, 1999).

Do niektórych sposobów adaptacji termofili do środowiska o podwyższonej temperaturze zalicza się:

• stabilizację cząsteczek DNA pod wpływem wyższego niż w komórkach mezofili stężenia jonów K⁺

• zabezpieczenie dwuniciowej helisy DNA przed rozpleceniem w podwyższonej temperaturze za pomocą rozmaitych histonopodobnych białek