Šilumai atsparių bakterijų pavyzdžiai

Bakterijos yra maži mikroorganizmai, nepriskiriami nei augalams, nei gyvūnams. Jie yra vienaląsčiai ir paprastai kelių mikrometrų ilgio. Žemėje yra maždaug 5 nonillion bakterijos, kurios sudaro didelę planetos biomasės dalį. Bakterijos egzistuoja beveik bet kurioje aplinkoje, išskyrus tuos, kuriuos sterilizuoja žmonės. Termofilai arba termofilinės bakterijos yra ekstremalių bakterijų (ekstremofilų) rūšis, klestinti esant aukštesnei nei 131 laipsnių pagal Celsijų (55 Celsijaus) temperatūrai.

TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)

Termofilinės bakterijos klesti kai kuriose karščiausiose vietose žemėje (aukštesnėje nei 131 laipsnių Fahrenheito laipsnyje), įskaitant vandenyje esančias hidrotermines angas ir karštas versmes. Kai kurie žymūs termofilai yra Pyrolobus fumari, Padermė 121, Chloroflexus aurantiacus, Thermus aquaticus ir Thermus thermophilus.

Mokslininkai atrado sunkiausią iš sunkiausių Pyrolobus fumari vienos hidroterminės angos viduje Atlanto vandenyne, 3650 metrų žemiau paviršiaus iki 235 laipsnių pagal Celsijų. Netrukus po to kitoje Ramiajame vandenyne esančioje hidroterminėje angoje atsirado bakterijų gyvybės požymių, kurie toleravo dar aukštesnę temperatūrą. Mokslininkai jį pavadino „21 paderme“, nes jis išgyveno 10 valandų autoklave, kurio temperatūra siekė 250 laipsnių pagal Celsijų.

Laboratorijos aplinkoje Chloroflexus aurantiacus klesti temperatūroje, kuri svyruoja tarp 122 ir 140 laipsnių pagal Celsijų (50 ir 60 Celsijaus). Ši ekstremofilinė bakterija gyvena aukštesnėje temperatūroje nei bet kuris kitas organizmas, kuris naudoja fotosintezę, bet negamina deguonies (anoksigeninis fototrofas). Ši šilumą mėgstanti bakterija turi savybių, panašių į žaliosios sieros ir purpurines bakterijas. Dėl šių savybių mokslininkai to tikisi C. aurantiacus nušvies fotosintezės raidą.

Thermus aquaticus klesti esant optimaliai 176 laipsnių pagal Celsijų (80 Celsijaus) temperatūrai. Iš pradžių mokslininkai atrado T. aquaticus karštuose šaltiniuose Jeloustouno nacionaliniame parke ir Kalifornijoje, tačiau vėliau jį rado kituose karštuose šaltiniuose visame pasaulyje ir net karštame vandentiekio vandenyje. Ryškiausias jos vaidmuo buvo pagrindinis genetinių tyrimų, genų inžinerijos ir biotechnologijų dalyvis. Devintajame dešimtmetyje, atradę polimerazės grandininę reakciją (PGR), mokslininkai iš labai mažų mėginių pradėjo kurti specifinių DNR segmentų kopijas. Kadangi šis metodas apima dviejų kiekvienos dvigubos grandinės DNR molekulių dviejų grandinių ištirpimą aukštoje temperatūroje, tam reikalinga DNR, kurios nesunaikina aukšta temperatūra, kaip T. aquaticus.

Thermus thermophilus yra dar vienas hipertermofilas, rodantis pažadą biotechnikos srityje. Ši bakterija, aptikta Japonijos karštame šaltinyje, klesti 149–161 laipsnių temperatūroje Farenheito (65 ir 72 Celsijaus) ir gali atlaikyti iki 185 laipsnių Celsijaus (85 laipsnių) temperatūrą Celsijaus). T. termofilius dalijasi daugeliu genų su kita ekstremofiline bakterija, Deinococcus radiodurans, kuri yra labai atspari radiacijai, bet ne taip pajėgi atlaikyti didelę šilumą.