The recognition of a new family of

The recognition of a new family of rhodopsins in marine planktonic bacteria, proton-pumping proteorhodopsin, expanded the known phylogenetic range, environmental distribution, and sequence diversity of retinylidene photoproteins. At the time of this discovery, microbial ion-pumping rhodopsins were known solely in haloarchaea inhabiting extreme hypersaline environments. Shortly thereafter, proteorhodopsins and other light-activated energy-generating rhodopsins were recognized to be widespread among marine bacteria. The ubiquity of marine rhodopsin photosystems now challenges prior understanding of the nature and contributions of "heterotrophic" bacteria to biogeochemical carbon cycling and energy fluxes. Subsequent investigations have focused on the biophysics and biochemistry of these novel microbial rhodopsins, their distribution across the tree of life, evolutionary trajectories, and functional expression in nature. Later discoveries included the identification of proteorhodopsin genes in all three domains of life, the spectral tuning of rhodopsin variants to wavelengths prevailing in the sea, variable light-activated ion-pumping specificities among bacterial rhodopsin variants, and the widespread lateral gene transfer of biosynthetic genes for bacterial rhodopsins and their associated photopigments. Heterologous expression experiments with marine rhodopsin genes (and associated retinal chromophore genes) provided early evidence that light energy harvested by rhodopsins could be harnessed to provide biochemical energy. Importantly, some studies with native marine bacteria show that rhodopsin-containing bacteria use light to enhance growth or promote survival during starvation. We infer from the distribution of rhodopsin genes in diverse genomic contexts that different marine bacteria probably use rhodopsins to support light-dependent fitness strategies somewhere between these two extremes.
Copyright © 2016, American Society for Microbiology. All Rights Reserved.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การรับรู้ของครอบครัวใหม่ของ rhodopsins ในแบคทีเรียทะเล planktonic โปรตอนปั๊ม proteorhodopsin ขยายช่วงทางที่เป็นที่รู้จัก การกระจายสิ่งแวดล้อม และลำดับความหลากหลาย retinylidene photoproteins เวลาของการค้นพบนี้ rhodopsins สูบไอออนจุลินทรีย์ได้รู้จักแต่เพียงผู้เดียวใน haloarchaea อาศัยอยู่สภาพแวดล้อมที่รุนแรง hypersaline มิช้ามินาน proteorhodopsins และอื่น ๆ ใช้แสงสร้างพลังงาน rhodopsins รู้จักมีการแพร่กระจายในหมู่แบคทีเรียทะเล แพร่ของ photosystems rhodopsin ทะเลตอนนี้ท้าทายธรรมชาติเข้าใจล่วงหน้าและเงินสมทบของแบคทีเรีย "heterotrophic" การขี่จักรยานและพลังงานตัวช่วยหลอมคาร์บอน biogeochemical สอบสวนในเวลาต่อมาได้มุ่งเน้นชีวฟิสิกส์ได้และชีวเคมี rhodopsins จุลินทรีย์เหล่านี้นวนิยาย การกระจายของต้นไม้แห่งชีวิต วิถีวิวัฒนาการ และงานนิพจน์ในธรรมชาติ ค้นพบในภายหลังรวมรหัสของยีน proteorhodopsin ในโดเมนที่สามทั้งหมดของชีวิต การสเปกตรัมปรับแต่งตัวแปรของเซลล์รับแสงที่ความยาวคลื่นที่เกิดขึ้นในทะเล แปรใช้แสงสูบไอออนความจำเพาะระหว่างสายพันธุ์แบคทีเรียเซลล์รับแสง และการถ่ายโอนยีนข้างที่แพร่หลายของชีวสังเคราะห์ยีนแบคทีเรีย rhodopsins และ photopigments ของพวกเขาเกี่ยวข้อง นิพจน์ heterologous ทดลองกับยีนของเซลล์รับแสงทางทะเล (และยีนที่เกี่ยวข้อง chromophore ที่จอประสาทตา) มีหลักฐานก่อนว่า สามารถควบคุมพลังงานแสงที่เก็บเกี่ยว โดย rhodopsins เพื่อให้พลังงานทางชีวเคมี สำคัญ บางการศึกษา มีแบคทีเรียทะเลพื้นเมืองแสดงว่า แบคทีเรียที่ประกอบด้วยเซลล์รับแสงที่ใช้แสงในการเพิ่มการเจริญเติบโต หรือส่งเสริมการอยู่รอดในระหว่างการอดอาหาร เราเข้าใจจากการกระจายของยีนในเซลล์รับแสงในบริบทหลากหลายออกว่า แบคทีเรียทะเลที่แตกต่างกันอาจจะใช้ rhodopsins เพื่อสนับสนุนกลยุทธ์ของแสงขึ้นอยู่กับการออกกำลังกายอยู่ระหว่างทั้งสองสุดขั้วเหล่านี้ลิขสิทธิ์ © 2016 สมาคมจุลชีววิทยาอเมริกัน สงวนลิขสิทธิ์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การรับรู้ของครอบครัวใหม่ของ rhodopsins แบคทีเรีย planktonic ทะเล proteorhodopsin โปรตอนสูบน้ำขยายตัวที่รู้จักกันช่วงสายวิวัฒนาการการกระจายด้านสิ่งแวดล้อมและความหลากหลายลำดับของ photoproteins retinylidene ในช่วงเวลาของการค้นพบนี้, จุลินทรีย์ rhodopsins ไอออนสูบน้ำเป็นที่รู้จัก แต่เพียงผู้เดียวใน haloarchaea พำนักอยู่ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง hypersaline หลังจากนั้นไม่นาน proteorhodopsins และอื่น ๆ ที่ rhodopsins แสงเปิดใช้พลังงานที่ก่อให้ได้รับการยอมรับว่าเป็นที่แพร่หลายในหมู่แบคทีเรียทะเล การแพร่หลายของ photosystems rhodopsin ทะเลตอนนี้ทำฟาวล์ก่อนที่ความเข้าใจของธรรมชาติและผลงานของแบคทีเรีย "heterotrophic" เพื่อขี่จักรยานคาร์บอน biogeochemical และฟลักซ์พลังงาน สืบสวนได้มุ่งเน้นไปที่ชีวฟิสิกส์และชีวเคมีของ rhodopsins จุลินทรีย์เหล่านี้นวนิยายกระจายของพวกเขาข้ามต้นไม้แห่งชีวิต, ไบร์ทวิวัฒนาการและการแสดงออกในธรรมชาติ การค้นพบในภายหลังรวมตัวของยีน proteorhodopsin ในทุกสามโดเมนของชีวิตจูนสเปกตรัมของ rhodopsin พันธุ์ความยาวคลื่นที่เกิดขึ้นในทะเล, แสงเปิดใช้งานตัวแปรจำเพาะไอออนสูบน้ำท่ามกลางสายพันธุ์ rhodopsin แบคทีเรียและการถ่ายโอนยีนอย่างกว้างขวางด้านข้างของยีนสังเคราะห์ สำหรับ rhodopsins แบคทีเรียและ photopigments เกี่ยวข้องของพวกเขา การทดลองการแสดงออกของยีน heterologous กับทะเล rhodopsin (และที่เกี่ยวข้องยีน chromophore จอประสาทตา) ให้หลักฐานต้นที่พลังงานแสงเก็บเกี่ยวโดย rhodopsins สามารถถูกควบคุมเพื่อให้พลังงานทางชีวเคมี ที่สำคัญการศึกษาบางคนที่มีเชื้อแบคทีเรียทะเลพื้นเมืองแสดงให้เห็นว่าเชื้อแบคทีเรีย rhodopsin ที่มีการใช้แสงเพื่อเพิ่มการเจริญเติบโตหรือการส่งเสริมการอยู่รอดในระหว่างการอดอาหาร เราอนุมานจากการกระจายของ rhodopsin ยีนจีโนมในบริบทที่หลากหลายที่แบคทีเรียทะเลที่แตกต่างกันอาจจะใช้ rhodopsins เพื่อสนับสนุนกลยุทธ์การออกกำลังกายเบาขึ้นอยู่ที่ไหนสักแห่งระหว่างทั้งสองสุดขั้ว.
ลิขสิทธิ์© 2016 สังคมอเมริกันสำหรับจุลชีววิทยา สงวนลิขสิทธิ์.

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การยอมรับของครอบครัวใหม่ของ rhodopsins ในแบคทีเรีย สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมากในน้ำทะเล โปรตอนปั๊ม proteorhodopsin ขยายเป็นที่รู้จัก ซึ่งช่วง การกระจายและความหลากหลายของสิ่งแวดล้อม ลำดับ retinylidene photoproteins . ในช่วงเวลาแห่งการค้นพบนี้จุลินทรีย์ไอออนปั๊ม rhodopsins เป็นที่รู้จัก แต่เพียงผู้เดียวใน haloarchaea hypersaline อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง หลังจากนั้นไม่นาน proteorhodopsins และไฟอื่น ๆกระตุ้นการสร้างพลังงาน rhodopsins ได้รับการยอมรับแพร่หลายในหมู่แบคทีเรียทางทะเล ความแพร่หลายของมารีนโรดอปซิน photosystems ตอนนี้ความท้าทายความเข้าใจเดิมของธรรมชาติ และผลงานของ " แบบ " แบคทีเรียชีวธรณีเคมีจักรยานคาร์บอนและพลังงาน 2 . ต่อมามีการเน้นฟิสิกส์ และชีวเคมีของจุลินทรีย์เหล่านี้ rhodopsins นวนิยายของการกระจายในต้นไม้แห่งชีวิต วิวัฒนาการและการแสดงออกในการทำงานวิถีของธรรมชาติ การค้นพบในภายหลังรวมตัวของ proteorhodopsin ยีนทั้งสามโดเมนของชีวิต , การปรับแต่งของตัวแปรที่จะทำให้โรดอพซินความยาวคลื่นในทะเล แปรแสงเปิดปั๊มไอออน - ระหว่างแบคทีเรียโรดอพซินตัวแปรและแพร่หลายด้านข้างของการถ่ายโอนยีนยีน rhodopsins เชื้อแบคทีเรียและ photopigments ที่เกี่ยวข้องของพวกเขา การทดลองการแสดงออกด้วยตัวเองกับทะเลโรดอพซินยีน ( retinal ที่มีสีและยีนที่เกี่ยวข้อง ) ให้ต้นหลักฐานว่าพลังงานแสงเก็บเกี่ยวโดย rhodopsins สามารถถูกควบคุมเพื่อให้สารพลังงาน ที่สำคัญ บางการศึกษาแสดงให้เห็นว่าโรดอพซินด้วยแบคทีเรียทะเลพื้นเมืองที่มีแบคทีเรียที่ใช้แสงเพื่อเพิ่มการเจริญเติบโตหรือการส่งเสริมการอยู่รอดในระหว่างการอดอาหาร เราอนุมานจากการแพร่กระจายของยีนในจีโนมที่หลากหลายบริบทโรดอพซินที่แบคทีเรียทะเลที่แตกต่างกันอาจใช้ rhodopsins เพื่อสนับสนุนกลยุทธ์ฟิตขึ้นอยู่กับแสงที่ใดที่หนึ่งระหว่าง extremes สองเหล่านี้ .สงวนลิขสิทธิ์สงวนลิขสิทธิ์ 2016 , สมาคมจุลชีววิทยาอเมริกัน สงวนลิขสิทธิ์