Termofil (sıcak seven) Bakteriler: Bu bakteriler özellikle sıcak su kaynakları ve kaplıcalarda bulunur ve 45-70°C sıcaklık aralığında çoğalır. Konserve ve pastörize edilen gıdaların bozulmasında etkin rol oynar.
Termofil , 41 ile 122 °C (106 ile 252 °F) arasındaki nispeten yüksek sıcaklıklarda gelişen bir organizmadır (bir tür ekstremofil ). Termofillerin çoğu arkeadır , ancak bazıları bakteri ve mantardır . Termofilik öbakterilerin en eski bakteriler arasında olduğu ileri sürülmektedir.
Termofiller , Yellowstone Milli Parkı’ndaki (resme bakın) sıcak su kaynakları ve derin deniz hidrotermal bacaları gibi Dünya’nın jeotermal olarak ısıtılan çeşitli bölgelerinde ve ayrıca turba bataklıkları ve kompost gibi çürüyen bitki maddelerinde bulunurlar .
Termofiller yüksek sıcaklıklarda hayatta kalabilirken, diğer bakteri ve arkeler aynı sıcaklıklara maruz kaldıklarında zarar görebilir ve hatta bazen ölebilir.
Termofillerdeki enzimler yüksek sıcaklıklarda işlev görür. Bu enzimlerden bazıları moleküler biyolojide kullanılır , örneğin PCR’de kullanılan Taq polimerazı . ” Termofil” kelimesi Yunanca : θερμότητα ( thermotita ) kelimesinden türemiştir , ısı anlamına gelir ve Yunanca : φίλια ( philia ) kelimesinden türemiştir, aşk anlamına gelir .
Karşılaştırmalı araştırmalar, termofil çeşitliliğinin esas olarak sıcaklık tarafından değil pH tarafından yönlendirildiğini göstermektedir.
Sınıflandırma
Termofiller çeşitli şekillerde sınıflandırılabilir. Bir sınıflandırma bu organizmaları optimum büyüme sıcaklıklarına göre sıralar:
1-Basit termofiller: 50–64 °C (122–147 °F)
2-Aşırı termofiller 65–79 °C (149–174 °F)
3-Hipertermofiller 80 °C (176 °F) ve üzeri, ancak 50 °C’nin (122 °F) altında değil
Benzer bir sınıflandırmada termofiller şu şekilde sıralanır:
İsteğe bağlı termofiller (orta termofiller olarak da adlandırılır) yüksek sıcaklıklarda gelişebilir, ancak daha düşük sıcaklıklarda da (50 °C’nin (122 °F) altında) gelişebilir, buna karşın
Zorunlu termofiller (aşırı termofiller olarak da bilinirler) büyümek için bu kadar yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyarlar.
Hipertermofiller, optimum sıcaklıkların 80 °C’nin (176 °F) üzerinde olduğu özellikle uç termofillerdir.
Oregon’daki Mickey Hot Springs’in çıkış akışındaki bir termofil kolonisinin su sıcaklığı yaklaşık 60 °C’dir (140 °F).
Birçok hipertermofilik Arkea, büyümek için elementsel kükürte ihtiyaç duyar. Bazıları, hücresel solunum sırasında elektron alıcısı olarak oksijen yerine kükürt kullanan anaeroblardır (anaerobik) . Bazıları, enerji kaynağı olarak sülfürik asit oluşturmak için kükürdü oksitleyen litotroflardır , bu nedenle mikroorganizmanın çok düşük pH’a adapte olması gerekir (yani, bir asidofil ve aynı zamanda termofildir). Bu organizmalar, genellikle volkanizma ile ilişkilendirilen sıcak, kükürt açısından zengin ortamların sakinleridir , örneğin kaplıcalar , gayzerler ve fumarol . Bu yerlerde, özellikle Yellowstone Milli Parkı’nda, mikroorganizmaların sıcaklık optimumlarına göre bölgelere ayrılması meydana gelir. Bu organizmalar, fotosentetik pigmentlerin varlığı nedeniyle genellikle renklidir .
Termofil ve mezofil
Termofiller, genomik özelliklerden mezofillerden ayırt edilebilir . Örneğin, bazı imza genlerinin kodlama bölgelerindeki GC içeriği düzeyleri, filogeni, oksijen gereksinimi, tuzluluk veya habitat koşullarından bağımsız olarak, ilişki analizi mezofilik ve termofilik organizmalara uygulandığında sıcaklık aralığı koşuluyla tutarlı bir şekilde ilişkili olarak tanımlandı.
Mantar termofilleri
Mantarlar, Ökaryotlar aleminde 50-60 °C sıcaklık aralıklarında hayatta kalabilen tek organizma grubudur. Termofilik mantarlar, çoğu Sordariales mantar takımına ait olmak üzere, bir dizi habitattan bildirilmiştir . Termofilik mantarlar, özellikle bitki biyokütlesinin parçalanması için endüstriyel açıdan önemli termostabil enzimler üretme kabiliyetleri nedeniyle büyük biyoteknolojik potansiyele sahiptir.
Gen transferi ve genetik değişim
**Sulfolobus solfataricus ve ***Sulfolobus acidocaldarius hipertermofilik Arkealardır . Bu organizmalar DNA’ya zarar veren maddeler olan UV ışınlamasına , bleomisin veya mitomisin C’ye maruz kaldığındatürlere özgü hücresel agregasyon indüklenir. S. acidocaldarius’ta UVile indüklenen hücresel agregasyon, kromozomal belirteç değişimini yüksek frekansta gerçekleştirir. Rekombinasyon oranları, indüklenmeyen kültürlerin oranlarını üç büyüklük sırasına kadar aşar. Frols ve arkadaşları ve Ajon ve arkadaşları (2011), hücresel agregasyonun homolog rekombinasyon yoluyla hasarlı DNA’nın onarımını artırmak için Sulfolobus hücreleri arasında türlere özgü DNA transferini artırdığını öne sürmüşlerdir. Van Wolferen ve diğerleri, aşırı koşullar altında hipertermofillerde DNA değişimini tartışırken, DNA değişiminin muhtemelen homolog rekombinasyon yoluyla DNA onarımında rol oynadığını belirttiler. Bu sürecin yüksek sıcaklık gibi DNA’ya zarar veren koşullar altında kritik olduğunu öne sürdüler. Ayrıca, Sulfolobus’taki DNA transferinin, hücreler arasında türlere özgü DNA transferi ile ilişkili olan ve DNA hasarının homolog rekombinasyonel onarımına yol açan daha iyi çalışılmış bakteriyel dönüşüm sistemlerine benzer ilkel bir cinsel etkileşim biçimi olabileceği.