ignicoccus pacificus

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO 
INSTITUTO OCEANOGRÁFICO 
 
 
 
VICTOR AGUIAR E SANTIAGO GONZALEZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
MICROBIOLOGIA MARINHA 
MICRO ID 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
2014 
 
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Agradecimento 
 
Agradecemos especialmente ao Prof. Dr. Harald Huber da Universität 
Regensburg por ceder cordialmente vossas pesquisas para a execução desse 
trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Ignicoccus pacificus�
	
1. Classificação Taxonômica 
Domínio: Archaea 
Reino: Crenarchaeota 
Filo: Crenarchaeota 
Classe: Thermoprotei 
Ordem: Desulfurococcales 
Família: Desulfurococcaceae 
Género: Ignicoccus 
Espécie: I. Pacificus 
2. Estrutura Celular e Metabolismo 
Crescem entre 70-98 graus C (Temperatura ótima:90 graus C). A I. Pacificus é 
quimiolitoautotrófica e anaeróbia obrigatória; ganha energia pela redução do 
enxofre, usando hidrogênio molecular como elétron doador (Huber et al., 2000). 
São cocos irregulares, gram negativas, de diâmetro entre 1 e 2 micrometros, 
organismos móveis com “monopolar polytrichous flagela”(um extremo da 
célula apresenta vários flagelos). O gênero Ignicoccus apresenta um envelope 
celular diferente a qualquer um descrito, dado por: uma membrana 
citoplasmática; um espaço periplasmático , com uma largura que varia entre 20 
a 400 nm , contendo vesículas ligadas à membrana ; e uma envoltura exterior , 
cerca de 10 nm de largura , que se assemelha à membrana exterior de bactérias 
gram-negativas (Rachel et al., 2002). 
Foto de Microscopia(Páginas Posteriores): 
Especificamente, para a demonstração do novo envelope celular (Rachel et al., 
2002). 
Falta de microscopia de I. pacificus , abundantes microscopias de I. hospitalis e 
I. Islandicus. 
3. Ecologia 
Residem em sedimentos de altas temperaturas, localizados em fontes 
hidrotermais ativas do Oceano Pacífico. (Huber et al., 2000). 
4. Importância Ambiental 
Por serem quimiolitoautotróficos, em um ambiente afótico, são provavelmente 
importantes produtores primários de matéria orgânica, essencial para o 
desenvolvimento de organismos organotróficos e manutenção de maiores níveis 
tróficos. 
6. Aplicações biotecnológicas 
Organismo em estudo para entender o seu modo de fixação de carbono e 
enzimas utilizadas no processo (Huber et al., 2003). 
 
 
 
 
 
 
 
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Fig (a): Temperatura ótima de crescimento de I.islandicus (�) e I.pacificus (�). 
 
 
		
	
	
	
	
	
	
Fig (b): Efeito do pH sobre o crescimento da I.islandicus (�) e I.pacificus (�) 
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
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Fig (c): Efeito do NaCl sobre o crescimento da I.islandicus (�) e I.pacificus (�). 
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Fig (d): Árvore filogenética 
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Fig. (e) 
 
Electron micrograph of a cell of isolate Kol8T, exhibiting numerous flagella. The sample was fixed with 2% 
glutaraldehyde and shadowed with Pt/C. Bar, 1 lm. (b) Electron micrograph of a thin section of a freeze-substituted 
cell 
of isolate Kol8T. C, cytoplasm; CM, cytoplasmic membrane; P, periplasm; OS, outer sheath; white arrowhead, 
contact site of a periplasmic vesicle with the cytoplasmic membrane; black arrows, areas of the outer sheath with 
double-layer appearance. Bar, 0±5 lm. (c) Electron micrograph of freeze-etched cells of isolate Kol8T. C, 
cytoplasm; CM, cytoplasmic membrane; P, periplasm; FF, fracture face of the outer sheath; OS, outer sheath. Bar, 
0±5 lm.”�(Huber et al., 2000). 
Kol8T corresponde à I. islandicus.�
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Fig.(f) 
 
Transmission electron micrographs of strain KIN4/IT. (a) Ultrathin section; (b) freeze-etching. Cy, Cytoplasm; P, 
periplasm; V, vesicles; OM, outer membrane; *, fracture face through the outer membrane. Bars, 1 �m (Huber et 
al., 2007). 
I. hospitalis 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fig (g): Local da descoberta da I.pacificus. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ADAPTAÇÕES DA ESPÉCIE PARA ALTAS TEMPERATURAS 
 
Como dito anteriormente, essa espécie é encontrada em fumarolas negras submarinas, 
onde a água alcança temperaturas altíssimas. Sendo assim, como é possível haver vida 
em um ambiente tão hostil como esse, onde a grande parte de organismos padeceria? 
 
Sabe-se que até mesmo em temperaturas abaixo daquelas onde a I.pacificus é 
encontrada, biomoléculas facilmente sofreriam desnaturação. Sendo assim, não apenas 
a I.pacificus, mas como todas as outras archaeas hipertermófilas, possuem 
mecanismos no que diz respeito à estabilidade de proteínas, aminoácidos, monômeros 
e lipídeos. 
 
• Hipertermófilas possuem uma proteína chamada chaperonina, que possuem a 
função de manter outras proteínas propriamente estabilizadas e com suas 
funcionalidades ativas. 
 
• No que diz respeito á estabilidade do DNA, podemos citar a grande quantidade 
do 2,3-difosfoglicerato presente no citoplasma do indivíduo, que previne danos 
químicos à célula. Há também uma forma única de DNA topoisomerase 
chamada DNA girase reversa, onde produz um superenovelamento positivo no 
DNA. Ainda nesse tema, pode-se citar também as poliaminas que juntamente 
com o Mg2+ produz uma maior estabilização no DNA e RNA. 
 
• Já em relação à estabilização lipídica – importante no papel de manutenção de 
sua membrana citoplasmática -, podemos usar como exemplo a atuação do 
lipídeo dibifitanil tetra éter, sintetizado pela própria archaea. Tal lipídeo possui 
ligações covalentes entre as unidades fitanil, originando uma camada simples, 
mais resistente, ao contrário das bicamadas usuais formadas por ácido graxos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Bibliografía 
- Huber, H., Burggraf, S., Mayer, T., Wyschkony, I., Rachel, R. & Stetter, K. O. 
(2000). Ignicoccus gen. nov., a novel genus of hyperthermophilic, 
chemolithoautotrophic Archaea, represented by two new species, Ignicoccus 
islandicus sp. nov. and Ignicoccus pacificus sp. nov. Int J Syst Evol Microbiol 50, 
2093–2100.Abstract 
-�Rachel, R., Wyschkony, I., Riehl, S. & Huber, H. (2002). The ultrastructure of 
Ignicoccus: evidence for a novel outer membrane and for intracellular vesicle budding 
in an archaeon. Archaea 1, 9–18. Abstract 
- Walter Paper, Ulrike Jahn, Michael J. Hohn, Michaela Kronner, Daniela J. 
Näther, Tillmann Burghardt, Reinhard Rachel, Karl O. Stetter, and Harald 
Huber. (2007). 
Ignicoccus hospitalis sp. nov., the host of ‘Nanoarchaeum equitans’ 
- Michael Hügler, Harald Huber, Karl Otto Stetter, Georg Fuchs. (2003) 
Autotrophic CO2 fixation pathways in archaea (Crenarchaeota) 
- Michael T. M., John M. M e Jack Parker, BROCK BIOLOGY OF 
MICROORGANISMS 10a ed. Pg. 468 - 469