ペラジバクター目

ペラジバクター目（Pelagibacterales）について

ペラジバクター目は、海洋の表層水域で見られる自由生活性の細菌群を構成する目の一つです。この目に属する細菌は、実に全原核生物細胞のおよそ25%から50%を占めていると推定されています。特に、ペラジバクター目に属するP. ubiqueはその存在量が非常に多く、海洋の生態系において重要な役割を果たしています。

進化と分類

ペラジバクター目は、元々はメタゲノムデータを通じてその存在が知られるようになり、当初はリケッチア目と一緒に分類されていましたが、後に再分類が行われ、現在はリケッチア亜綱の下で独立した目として位置付けられています。この系統名は、「Candidatus P. ubique」に由来し、正式な分類名とはされていないため、ゆえにペラジバクター目自体も暫定的な存在とされています。

特徴と生態

サイズとゲノム

ペラジバクター目の細菌は、そのサイズが非常に小さいことが特徴です。また、ゲノムサイズも小さく、代謝機能が制限されていることが知られています。この特性は、ゲノムの合理化と呼ばれる理論においてモデル生物として注目されています。

栄養と代謝

P. ubiqueおよびその関連種は貧栄養生物であり、海水中の溶存有機炭素や窒素を消費します。炭素や窒素を固定する能力は持ち合わせていませんが、グリオキシル酸回路を利用してTCAサイクルを回し、特定のアミノ酸や補因子を合成する能力があります。また、彼らは生育に還元硫黄を必要とするというユニークな性質も持っています。

P. ubiqueや海洋性サブグループIの細菌は糖新生の機能を持っていますが、一般的な解糖経路を持たず、他のサブグループは解糖能力があるため興味深い対比を成しています。

光合成とエネルギー生成

興味深いことに、P. ubiqueは光合成を行わず、光をエネルギー源として使用することはありません。しかし、プロテオロドプシンとレチノール生合成経路を通じて、光からATPを生成する能力は保持しています。これにより、ペラジバクター目は海洋中でのエネルギー変換過程においても重要な役割を担っています。

環境への影響

この系統はまた、海洋表層中のメタン生成に寄与し、さらにメチルホスホン酸からのリン酸塩抽出能力も持っています。これらの特徴は、海洋生態系における彼らの役割をさらに興味深いものとしています。

サブグループの分類

ペラジバクター目は、5つの主要なサブグループに分類されます。これには、外洋性のサブグループIa（P. ubique HTCC1062を含む）や、沿岸性のサブグループII、汽水性のサブグループIII、淡水性のサブグループIVなどが存在します。こうしたサブグループ間の関係は、ペラジバクター目の系統樹によって明示化されています。

進化的意義

さらに、2011年のハワイ大学とオレゴン州立大学の研究では、SAR11が多くの真核細胞ミトコンドリアの祖先である可能性が示唆されました。この結果は進化系統樹の再構築における一種のアーティファクトかもしれず、今なお議論が続いています。

以上のように、ペラジバクター目はその独特な生物学的特徴、分類、進化の観点から、海洋生態系において非常に重要な存在であることがわかります。

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