דוגמאות לחיידקים עמידים בחום

חיידקים הם מיקרואורגניזמים זעירים המסווגים כצומח ולא כבעלי חיים. הם חד תאיים ואורכם בדרך כלל כמה מיקרומטר. כדור הארץ מכיל כ -5 חיידקים לא מיליונים, המהווים חלק גדול מהביומסה של כדור הארץ. חיידקים קיימים כמעט בכל סביבה פרט לאותם בני אדם שעוקרים. תרמופילים, או חיידקים תרמופיליים, הם סוג של חיידקים קיצוניים (אקסטרופילים) המשגשגים בטמפרטורות מעל 131 מעלות פרנהייט (55 צלזיוס).

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

חיידקים תרמופיליים משגשגים בחלק מהמקומות החמים ביותר על פני כדור הארץ (מעל 131 מעלות פרנהייט), כולל פתחי אוורור הידרותרמיים באוקיינוס ​​ומעיינות חמים. כמה תרמופילים בולטים כוללים Pyrolobus fumari, זן 121, Chloroflexus aurantiacus, תרמוס אקווטיקוס ו תרמוס תרמופילוס.

המדענים נחשבו לקשים מבין הקשוחים Pyrolobus fumari בתוך פורקן הידרותרמי אחד באוקיאנוס האטלנטי, 3,650 מטר מתחת לפני השטח בטמפרטורות של עד 235 מעלות פרנהייט (113 צלזיוס). זמן קצר לאחר מכן, פורקן הידרותרמי נוסף שנמצא באוקיאנוס השקט הראה סימני חיים חיידקיים שסבלו טמפרטורות גבוהות אף יותר. מדענים כינו אותו "זן 21" משום שהוא שרד 10 שעות בחיטוי בטמפרטורה של 250 מעלות פרנהייט (121 צלזיוס).

בסביבת מעבדה, Chloroflexus aurantiacus משגשג בטמפרטורות שנעות בין 122 ל -140 מעלות פרנהייט (50 עד 60 צלזיוס). חיידק אקסטרופילי זה חי בטמפרטורות גבוהות יותר מכל אורגניזם אחר המשתמש בפוטוסינתזה אך אינו מייצר חמצן (פוטוטרופ אנוקסידני). לחיידק אוהב חום זה יש תכונות הדומות לחיידקי גופרית ירוקים ולחיידקים סגולים. בגלל המאפיינים הללו, החוקרים מקווים כי ג. aurantiacus ישפוך אור על התפתחות הפוטוסינתזה.

תרמוס אקווטיקוס משגשג בטמפרטורה אופטימלית של 176 מעלות פרנהייט (80 צלזיוס). במקור גילו מדענים ט. aquaticus במעיינות חמים בפארק הלאומי ילוסטון ובקליפורניה אך מאוחר יותר מצא אותו במעיינות חמים אחרים ברחבי העולם ואפילו במי ברז חמים. תפקידה הבולט ביותר היה כשחקן מפתח במחקר גנטי, הנדסה גנטית וביו-טכנולוגיה. בשנות השמונים, עם גילוי תגובת שרשרת פולימראז (PCR), החוקרים החלו ליצור עותקים של קטעי DNA ספציפיים מדגימות זעירות מאוד. מכיוון ששיטה זו כוללת התכה בין שני הגדילים של כל מולקולת דנ"א דו-גדילי בטמפרטורות גבוהות, היא דורשת דנ"א שאינו נהרס על ידי טמפרטורות גבוהות - כמו ה- DNA ט. aquaticus.

תרמוס תרמופילוס הוא היפרתרמופיל נוסף שמראה הבטחה בתחום הביו-טכני. נמצא במעיין חם ביפנית, חיידק זה משגשג בטמפרטורות שבין 149 ל 161 מעלות פרנהייט (65 ו -72 צלזיוס) ועמיד בפני טמפרטורות של עד 185 מעלות פרנהייט (85 צֶלסִיוּס). ט. תרמופילוס חולק גנים רבים עם חיידקים אקסטרופיליים נוספים, Deinococcus radiodurans, אשר עמיד מאוד בפני קרינה אך לא ממש מסוגל לעמוד בחום קיצוני.