Arkeur

• Ræktanlegar tegundir arkea


  • Crenarchaeota
  • Euryarchaeota
  • Thaumarchaeota
• Óræktanlegur tegundir arkea


  • Korarchaeoa
  • Nanoarchaoeta
• Óræktanleg tegund


  Erfðamengi raðgreint en ekki hægt að rækta
• Korarchaeoa er algengt að greina í umhverfissýnum (hverum)
• Nanoarchaoeta eru sambýlisörverur við aðrar arkeur
• Lokiarchaeota-einangrun


  • Anaerobic, amino-acid-oxidizing archaeon
  • Small coccus, around 550 nm in diameter
  • Syntrophically grows with hydrogen- and formate-using microorganisms
  • Produces membrane vesicles, chains of blebs and membrane-based protrusions
• Veggir arkea


  • Hægt að lita með gram litun en fjölbreytt samsetning
  • Ólíkur frumuvegg baktería - samanstendur af fjölsykrum, próteinum eða glycopróteinum
  • Sumar innihalda pseudomurein (peptidoglycan-like polymer) - vantar muramic acid - vantar D-amínósýrur
  • Þola lysozyme og Beta-lactam sýklalyf
• Frumuhimnur arkea


  • Efnafræðilega ólíkar bakteríum
  • Í bakteríum og heilkjörnungum eru fitusýrur tengdar glyseról með ester tengjum
  • Sérkenni hjá arkeum að það eru greinóttar keðjur tengdar glycerol með ether tengjum og sumar hafa diglycerol tetraethers
• Sameindalíffræði arkea


  • Einn litningur per frumu
  • Hringlaga tvíþátta DNA sameind sem myndar lokaðan hring
  • Venjulega minni en í bakteríum
  • Sumir hafa histone-prótein sem bindast DNA t.a. Mynda nucleosome-like strúktúra
  • Sumir hafa plasmíð
• Arkeur deila genum með bakteríum og heilkjörnungum
• ~30% af þeim genum sem finnast bara í arkeum og heilkjörnungum kóða fyrir próteinum í umritun, próteinþýðingu og DNA efnaferlum
• Mörg þeirra gena sem arkeur deila með bakteríum eru efnaskiptagen - vísbending um hliðlægan genaflutning
• Arkeu mRNA


  Virðist líkjast bakteríu mRNA fremur en heilkjörnunga mRNA
• Ríbósóm arkea


  • 70S, lögun breytileg, ólíkt bakt. Og heilkj.
• Stýrlar arkea


  • Svipa til baktería - stýra umritun
• tRNA arkea


  • Inniheldur umbreytta basa sem finnast hvorki í bakteríu né heilkjörnunga tRNA
  • Upphafs tRNA er met-tRNA (ekki umbreytt)
• Orkuöflunar efnaskipti arkea


  • Ófrumbjarga (chemoorganotrophs)
  • Frumbjarga (autotrophy - ljós eða ólífræn efni)
• Kolvetnaöflun arkea


  • Binding CO2
  • Lífræn efni
• Fylkingin Crenarchaeota


  • Flestar háhitakærar
  • Margar sýrukærar
  • Margar brennisteinsháðar
  • Nær allar loftfirrtar
  • Vaxa í jarðhita, vatni og jarðvegi sem inniheldur brennistein
  • Bæði að finna chemoorganotrophs og chemolithotrophs (brennisteins- oxandi og vetnis-oxandi)
  • Sulfobus og Thermoproteus eru best rannsakaðar
  • Önnur ættkvísl er Pyrodictium
• Ættkvíslin Sulfobus


  • Kúlulaga óreglulegur flipi
  • Hita-sýrukærar (70-89°C og optpH =2-3)
  • Fituprótein og kolvetni í frumuvegg
  • Efnaskipti bæði chemolithotrophic(brennisteinn orku/elektrónugjafi og súrefni(oftast) lokaelektrónuþegi), en líka chemoorganotrophic (sykrur eða amínósýrur orku/elektrónu/kolefnisgjafi og súrefni lokaelektrónuþegi
  • Til Sulfobus sem vex á Molybdenite(MoS2) við 60°C
• Ættkvíslin Thermoproteus


  • Langir, þunnir, beygðir eða greinóttir stafir
  • Frumuveggur úr glykópróteinum
  • Hita-sýrukærar (70-97 °C og pH 2,5-6,5)
  • Loftfirrð efnaskipti bæði chemolithotrophic ( vetni orku/elektrónugjafi og brennisteinn sem lokaelektrónuþegi (öndun) en einnig Chemoorganotrophic (sykrur og amínósýrur, alkóhól og lífrænar sýrur sem orku og elektrónugjafar (og kolefnisgjafar)
  • Brennisteinn sem lokaelektrónuþegi(öndun)
  • Eru frumbjarga þegar CO eða CO2 er kolefnisgjafi
• Ættkvíslin Pyrodictium


  • Ættbálkur Desulforoccales og ætt Pyrodictiacea
  • Pyrodictum er ein hitakærasta arkean (Topt 106°C og Tmax 121°C)
  • Sérstæð lögun en fruman er óreglulegur flatur diskur og út frá henni vaxa holir próteinþræðir
  • Þræðina nota frumurnar t.a. Tengjast innbyrðis, t.a. Festa sig á brennisteinskristalla og frumurnar geta skipst á efnum
  • Pyrodictum er efnaorkunýtandi og frumbjarga arkea sem oxar vetni með brennistein sem lokaelektrónuþega
  • Finnst í sjávarhverum og vex við hlutlaust pH, á milli 82°-110
  • Niturbasar 16S rRNA sameindarinnar eru mjög umbreyttir og hún hefur hærri G+C% en nokkur önnur arkea, 62%
• Fylking Euryarchaeota


  • Methanogens (metanmyndandi)
  • Ofursaltkærar arkeur (haloarchaea) - (roðagerlar)
  • Thermoplasmas
  • Háhitakærar brennisteinsnýtandi arkeur (Thermococci)
  • Sulfatafoxandi arkeur (Archaeoglobus)
• Methanogens (metanmyndandi arkeur)


  • Misleitur m.t.t. Frumulögunar, 16S rRNA röð, samsetningu frumuveggjar og lípíða í frumuhimnu
  • Orkuöflun leiðir til metan myndunar úr H2 og CO2 (autotrophic) og einföldum lífrænum sameindum (maurasýra, metanól)
  • Metanmyndunin gerist við loftfirrtar aðstæður
• Heildarframleiðsla metanmyndandi arkea: milljarður tonna á ári
• Metanmyndun


  H2 er rafeindagjafi og CO2 er rafeindaþegi
• Búsvæði metanmyndandi örvera


  • Loftfirrt umhverfi ríkt af lífrænum efnum - t.d. Meltingarfæri dýra (vambir jórturdæyra og þarmar)
  • Einni í skolpim innan loftfirrtra frumdýra, mýrlendi, ruslahaugar, hverir (jarðgas inniheldur bæði vetni og koltvísýring
• Vistfræðilegt og hagnýtanlegt mikilvægi methanogens
• Sérstök samensím: met
• ndi arkeur (Thermococci)


  Háhitakærar brennisteins (S0) notendur
• 4 sulfatafoxandi arkeur (Archaeoglobus)


  Súlfat-afoxandi arkeur
• Methanogens (metanmyndandi arkeur)


  Orkuöflun leiðir til metan myndunar úr H2 og CO2 (autotrophic) og einföldum lífrænum sameindum (maurasýra, metanól)
• Metanmyndunin gerist við loftfirrtar aðstæður
• Á að læra glæra 31-34
• búsvæði metanmyndandi örvera


  • Loftfirrt umhverfi ríkt af lífrænum efnum - t.d. Meltingarfæri dýra (vambir jórturdæyra og þarmar)
  • Skolpim innan loftfirrtra frumdýra
  • Mýrlendi
  • Ruslahaugar
  • Hverir (jarðgas inniheldur bæði vetni og koltvísýring)
• Vistfræðilegt og hagnýtanlegt mikilvægi methanogens

  • Mikilvægar í skólphreinsistöðvum og ruslahaugum
  • Getur myndað töluvert metan sem er notað sem hreint brennslu eldsneyti og orkuuppspretta
  • Gróðurhúsalofttegund og gæti stuðlað að hlýnun jarðar
• Metanmyndandi arkeur bera sérstök samensím
• metanmyndun


  1. Frumurnar eru að oxa vetni þar sem koltvísýringur er rafeindaþegi og verður að lokum metan

  2. Myndast líka stigull
• Haloarchaea (ofursaltkær)


  • Flokkur halobacteria, ein ætt - halobacteriaceae, 15 ættkvíslir
  • Ofursaltkærar en þær þurfa s.m.k. 1,5 M NaCl
  • Frumuveggur sundrast ef [NaCl] < 1,5 M
  • Kjörvöxtur við 3-4 M NaCl
  • Loftháðöndun (chemoorganotrophs, en þær brjóta niður prótein, amínósýrur og sykrur
  • Getur valdið skemmdum í söltuðum matvælum
  • Frumulögunin er fjölbreytt, en bæði stafir, kúlulagar, pýramídar o.fl
  • Sumar kvikar (hreyfanlegar)
• halobacterium salinarium


  • Sérstæð ljóstillífun
  • Byggir ekki á chlorophyll heldur notar hún ummyndaðan frumuvegg (purple membrane) sem inniheldur archaerhodopsin
  • Gleypir ljós með archaerhodopsin sem drífur prótónuflutning og myndar himnuspennukraft (PMF) fyrir ATP myndun
  • Notar lífrænt efni sem kolefnisgjafa