Ark, G- og G+

• Fylkingar arkea með ræktanlegum tegundum

  • Crenarchaeota
  • Euryarchaeota
  • Thaumarchaeota
• Fylkingar arkea með óræktanlegum tegundum

  • 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. It 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 en brennisteinn er elektrónuþegi í loftfirrtri öndun hjá sumum en er elektrónugjafi hjá öðrum (chemolithoautptrophs). Nær allar loftfirrtar en sulfolobus er mikilvæg undantekning. Vaxa í jarðhita, vatni og jarðvegi sem inniheldur brennistein. Bæði að finna chemoorganotrophs og chemolithotrophs (brennisteins- oxandi og vetnis-oxandi).
• 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).
• 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 (chemolithoAUTOtrophic).
• Ættkvíslin Pyrodictium


  • 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.
• Fylking Euryarchaeota


  • Methanogens (metanmyndandi)
  • Ofursaltkærar arkeur (haloarchaea)
  • 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. Sameiginlegt að 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


  • 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


  Frumurnar eru að oxa vetni þar sem koltvísýringur er rafeindaþegi og verður að lokum metan. 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.
• 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.
• Ljós-virkjun hjá roðagerlum


  • Margar tegundir geta notað ljós til orkuöflunar en sá ferill er mjög frábrugðinn því sem gerist hjá ljósorkunýtandi bakteríum. Ferillinn byggist á tilvist himnupróteinsins archaerhodopsin, en tjáning þess er vakin af ljósi. Próteinið skylt rhodopsin (litarefni augans). Áfast við archaerhodopsin er sérstök carotenoid sameind, retinal, sem gleypir grænt ljós (570 nm) og þessi ljósorka nýtist próteininu t.a. Dæla prótónum út úr frumunni og það myndast himnuspenna. Prótónurnar leita niður styrkstigulinn og ATP myndast fyrir tilverknað ATPasa.
• Thermoplasmata, flokkur


  • Tvær ættir, Thermoplasmataceae og Picrophilaceae, sem hver inniheldur eina ættkvísl. Hita- sýrukærar. Hafa ekki frumuvegg - frumur pleomorphic.
• Thermoplasma, ættkvísl


  • Hita- sýrkærar, vaxa í úrgangshaugum kolanáma. Topt (55-59°C) og pH=1-2. Frumubygging - lögun fer eftir hita, en við 59°C eru óreglulegir þræðir en er kúlulaga við lægri hita. Geta verið með svipur og hreyfanlegar. Frumuhimnan er styrkt með diglycerol tetraethers, fitu, fjölsykrum og glýkópróteinum.
• Picrophilus, ættkvíslin


  • Óreglulegir kokkar, 1 til 5 míkrómetrar í þvermál - enginn frumuveggur en hefur S-lag fyrir utan frumuhimnu. Eru hita-sýrukærar, 47-65°C (Topt 60°C) og pH<3,5 (Topt 0,7) en vaxa við pH=0. Loftháð.
• Háhitakærar brennisteins (S0) notendur

  • Flokkur Thermococci, einn ættbálkur Thermococcales, ein ætt inniheldur tvær ættkvíslir, Thermococcus og Pyrococcus. Hreyfanlegur með svipum. Topt 88-100°C. Orkubúskapur - chemoorganoheterotrophs eingöngu (sykrur, peptíð ofl.), loftfirrtar; afoxa brennistein yfir í brennisteinsvetni (H2S) (elektrónuþegi).
• Súlfat-afoxandi arkeur, Archaeoglobi


  • Flokkur Archaeoglobi, ættbálkur Archaeoglobales, ein ætt ein ættkvísl, Archaeoglobus. Óreglulegir kokkalaga frumur - frumuveggur úr glýko-prótein einingum, háhitakærar, Topt 83°C, einangrast úr neðansjávarhverum. Efnaskipti - geta verið chemolithotrophic (H2) eða chemoorganotrophic (laktat eða glúkósi), nota súlfa,súlfít eða þíósúlfat sem elektrónuþega.
• diglycerol tetraethers, fitu, fjölsykrum og glýkópróteinum


  Efni sem finnast í örverum
• picrophilus


  Ættkvíslin: óreglulegir kokkar, 1 til 5 míkrómetrar í þvermál