Green sulfur bacteria (GSB) oxidize

Green sulfur bacteria (GSB) oxidize sulfide and thiosulfate to sulfate, with extracellular globules of elemental sulfur as an intermediate. Here we investigated which genes are involved in the formation and consumption of these sulfur globules in the green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum. We show that sulfur globule oxidation is strictly dependent on the dissimilatory sulfite reductase (DSR) system. Deletion of dsrM/CT2244 or dsrT/CT2245, or the two dsrCABL clusters (CT0851-CT0854, CT2247-2250), abolished sulfur globule oxidation and prevented formation of sulfate from sulfide, whereas deletion of dsrU/CT2246 had no effect. The DSR system also seems to be involved in the formation of thiosulfate, because thiosulfate was released from wild-type cells during sulfide oxidation, but not from the dsr mutants. The dsr mutants incapable of complete substrate oxidation oxidized sulfide and thiosulfate about twice as fast as the wild-type, while having only slightly lower growth rates (70-80 % of wild-type). The increased oxidation rates seem to compensate for the incomplete substrate oxidation to satisfy the requirement for reducing equivalents during growth. A mutant in which two sulfide : quinone oxidoreductases (sqrD/CT0117 and sqrF/CT1087) were deleted exhibited a decreased sulfide oxidation rate (~50 % of wild-type), yet formation and consumption of sulfur globules were not affected. The observation that mutants lacking the DSR system maintain efficient growth suggests that the DSR system is dispensable in environments with sufficiently high sulfide concentrations. Thus, the DSR system in GSB may have been acquired by horizontal gene transfer as a response to a need for enhanced substrate utilization in sulfide-limiting habitats.

結果 (中文) 1:

绿色硫细菌 (GSB) 氧化硫和硫代硫酸盐，与胞外球的单质硫作为一种中间体。在这里，我们研究了哪些基因参与了这些硫球在绿色硫细菌 Chlorobaculum tepidum 消费与形成。我们表明，硫球氧化是严格依赖于异化的亚硫酸盐还原酶 (DSR) 系统。删除的 dsrM/CT2244 或科研/CT2245 或两个 dsrCABL 集群 (CT0851-CT0854，CT2247-2250 年)，废除硫球氧化，防止形成硫酸从硫化物，而删除的 dsrU/CT2246 效应不显著。DSR 系统也似乎是参与形成的硫代硫酸盐，因为硫代硫酸盐获释从野生型细胞在硫化物氧化，但不是能从 dsr 突变体。Dsr 突变体不能完整的承印物氧化氧化硫化物、 硫代硫酸盐两倍为野生型，快速而有只略低，生长速率 （70-80%的野生型)。增加的氧化率似乎不完整底物氧化以满足生长过程还原当量要求补偿。突变体哪两个硫化物︰ 醌氧化还原酶 （sqrD/CT0117 和 sqrF/CT1087） 被删除展出降低的硫化物氧化速率 （野生型 ~ 50%)，但不影响形成和硫球消费。突变体缺乏 DSR 系统保持高效增长的观察表明，DSR 系统是可有可无在具有足够高的硫化物浓度环境中。因此，GSB 的 DSR 系统可能已经被基因水平转移作为响应增强底物利用的硫化物限制需要的栖息地。

結果 (中文) 2:

绿硫菌（GSB）氧化硫化物和硫代硫酸，与元素硫的胞外球作为中间体。在这里，我们研究了该基因涉及这些硫球的在绿色硫细菌Chlorobaculum绿硫菌来源的形成和消耗。我们发现，硫球氧化是严格依赖的异化亚硫酸盐还原酶（DSR）系统。DSRM / CT2244或DSRT / CT2245，或两者dsrCABL簇（CT0851-CT0854，CT2247-2250）的缺失，废除硫球的氧化，并从硫化硫酸盐的防止形成，而dsrU / CT2246的缺失没有影响。在DSR系统似乎也参与硫代的形成中，因为硫代从野生型细胞硫化物氧化过程中释放的，而不是从DSR突变体。无法完整底物氧化的氧化硫化物的DSR突变体和硫代约快一倍的野生型，而仅具有略低的增长率（野生型的70％-80％）。增加的氧化率似乎以补偿不完整底物氧化为满足生长期间还原当量的要求。其中两个硫化物的突变：醌氧化还原酶（SQRD / CT0117和sqrF / CT1087）被删除表现出降低硫化物氧化速率（〜野生型的50％），但形成与硫球的消费并没有受到影响。即缺乏DSR系统的突变体保持高效增长的观察表明，DSR系统与足够高的硫化物浓度环境中可有可无。因此，在GSB在DSR系统可能已经被水平基因转移作为需要在硫化物限制性栖息增强底物利用的响应获得的。

結果 (中文) 3:

绿硫细菌（GSB）氧化硫化物和硫代硫酸盐，硫元素与胞外体作为中间。在这里，我们研究的基因参与的绿硫细菌chlorobaculum硫菌，这些硫球形成消费。我们表明，硫球氧化是严格依赖于异化亚硫酸盐还原酶（DSR）系统。对ct2244或跃起来/ / ct2245缺失，或两dsrcabl集群（ct0851-ct0854，ct2247-2250），废除了硫球氧化，防止硫酸硫化物的形成，而ct2246 DSRU /删除没有影响。DSR系统似乎也参与了硫代硫酸盐的形成，因为在硫化物氧化硫代硫酸钠与野生型细胞释放，但没有从DSR突变体。DSR突变体不能完全氧化底物氧化硫化物和硫代硫酸钠约两倍的野生型，而增长率仅略低于（70-80 为野生型）。增加的氧化速率似乎弥补了不完整的底物氧化，以满足在生长过程中的还原当量的要求。一个突变体，二硫化物 ： 醌氧化还原酶（方法/ ct0117和sqrf / ct1087）被删除具有降低硫化物的氧化率（% ~ 50 野生型），但与硫球消费形成不受影响。观察发现，缺乏DSR系统保持高效的增长表明，突变体的DSR系统是可有可无的环境下具有足够高的硫化物浓度。因此，在GSB的DSR系统可能是通过水平基因转移作为一种提高底物利用硫化物限制栖息地需要响应。