Voorbeelden van hittebestendige bacteriën

Bacteriën zijn kleine micro-organismen die niet als plantaardig of dierlijk zijn geclassificeerd. Ze zijn eencellig en meestal enkele micrometers lang. De aarde bevat ongeveer 5 nonillion bacteriën, die een groot deel van de biomassa van de planeet uitmaken. Bacteriën komen in bijna elke omgeving voor, behalve die mensen die steriliseren. Thermofielen, of thermofiele bacteriën, zijn een soort extreme bacteriën (extremofielen) die gedijen bij temperaturen boven 55 graden Celsius.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Thermofiele bacteriën gedijen goed op enkele van de heetste plekken op aarde (boven de 131 graden Fahrenheit), inclusief hydrothermale bronnen in de oceaan en warmwaterbronnen. Enkele opmerkelijke thermofielen zijn onder meer: Pyrolobus fumari, stam 121, Chloroflexus aurantiacus, Thermus aquaticus en Thermus thermophilus.

Beschouwd als de zwaarste van de taaie, ontdekten wetenschappers Pyrolobus fumari in een enkele hydrothermale opening in de Atlantische Oceaan, 3.650 meter onder het oppervlak bij temperaturen tot 235 graden Fahrenheit (113 Celsius). Kort daarna vertoonde een andere hydrothermale bron in de Stille Oceaan tekenen van bacterieel leven dat zelfs hogere temperaturen tolereerde. Wetenschappers noemden het "Strain 21" omdat het 10 uur overleefde in een autoclaaf bij 250 graden Fahrenheit (121 Celsius).

In een laboratoriumomgeving, Chloroflexus aurantiacus gedijt bij temperaturen tussen 122 en 140 graden Fahrenheit (50 en 60 graden Celsius). Deze extremofiele bacterie leeft bij hogere temperaturen dan enig ander organisme dat fotosynthese gebruikt maar geen zuurstof produceert (anoxygene fototroof). Deze warmteminnende bacterie heeft eigenschappen die vergelijkbaar zijn met groene zwavelbacteriën en paarse bacteriën. Vanwege deze kenmerken hopen onderzoekers dat: C. aurantiacus zal licht werpen op de evolutie van fotosynthese.

Thermus aquaticus gedijt bij een optimale temperatuur van 176 graden Fahrenheit (80 Celsius). Oorspronkelijk ontdekten wetenschappers originally T. Aquaticus in warmwaterbronnen in Yellowstone National Park en Californië, maar vond het later in andere warmwaterbronnen over de hele wereld en zelfs in warm kraanwater. Zijn meest opvallende rol is geweest als een belangrijke speler in genetisch onderzoek, genetische manipulatie en biotechnologie. In de jaren tachtig, met de ontdekking van de polymerasekettingreactie (PCR), begonnen onderzoekers kopieën te maken van specifieke DNA-segmenten van zeer kleine monsters. Omdat bij deze methode de twee strengen van elk dubbelstrengs DNA-molecuul bij hoge temperaturen worden gesmolten, is DNA nodig dat niet door hoge temperaturen wordt vernietigd, zoals het DNA van T. Aquaticus.

Thermus thermophilus is een andere hyperthermofiel die veelbelovend is op biotechnisch gebied. Gevonden in een Japanse warmwaterbron, gedijt deze bacterie bij temperaturen tussen 149 en 161 graden Fahrenheit (65 en 72 Celsius) en is bestand tegen temperaturen tot 185 graden Fahrenheit (85 Celsius). T. thermophilus deelt veel genen met een andere extremofiele bacterie, Deinococcus radiodurans, die zeer goed bestand is tegen straling, maar niet zo goed bestand is tegen extreme hitte.