Lipoxygenase in a giant sulfur bacterium: an evolutionary solution for size and complexity?

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Discovery of Thiomargarita magnifica - an exceptionally large giant sulfur bacterium - urges us to pay additional attention to the giant sulfur bacteria and to revisit our recent bioinformatic finding of lipoxygenases in the representatives of the genus Beggiatoa. These close relatives of Thiomargarita magnifica meet the similar size requirements by forming multicellular structures. We hypothesize that their lipoxygenases are a part of the oxylipin signaling system that provides high level of cell-to-cell signaling complexity which, in turn, enables them to reach large sizes.

About the authors

G. F Kurakin

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: georgykurakin@gmail.com
117997 Moscow, Russia

References

  1. Kurakin, G. F., Samoukina, A. M., and Potapova, N. A. (2020) Bacterial and Protozoan lipoxygenases could be involved in cell-to-cell signaling and immune response suppression, Biochemistry (Moscow), 85, 1048-1063, doi: 10.1134/S0006297920090059.
  2. Andreou, A. Z., Vanko, M., Bezakova, L., and Feussner, I. (2008) Properties of a mini 9R-lipoxygenase from Nostoc sp. PCC 7120 and its mutant forms, Phytochemistry, 69, 1832-1837, doi: 10.1016/j.phytochem.2008.03.002.
  3. Lang, I., G�bel, C., Porzel, A., Heilmann, I., and Feussner, I. (2008) A lipoxygenase with linoleate diol synthase activity from Nostoc sp. PCC 7120, Biochem. J., 410, 347-357, doi: 10.1042/BJ20071277.
  4. An, J. U., Hong, S. H., and Oh, D. K. (2018) Regiospecificity of a novel bacterial lipoxygenase from Myxococcus xanthus for polyunsaturated fatty acids, Biochim. Biophys. Acta Mol. Cell Biol. Lipids, 1863, 823-833, doi: 10.1016/j.bbalip.2018.04.014.
  5. Vance, R. E., Hong, S., Gronert, K., Serhan, C. N., and Mekalanos, J. J. (2004) The opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa carries a secretable arachidonate 15-lipoxygenase, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 2135-2139, doi: 10.1073/pnas.0307308101.
  6. Morello, E., P�rez-Berezo, T., Boisseau, C., Baranek, T., Guillon, A., Br�a, D., Lanotte, P., Carpena, X., Pietrancosta, N., Herv�, V., Ramphal, R., Cenac, N., and Si-Tahar, M. (2019) Pseudomonas aeruginosa lipoxygenase LoxA contributes to lung infection by altering the host immune lipid signaling, Front. Microbiol., 10, 1826, doi: 10.3389/fmicb.2019.01826.
  7. Salman, V., Bailey, J. V. and Teske, A. (2013) Phylogenetic and morphologic complexity of giant sulphur bacteria, Antonie van Leeuwenhoek, 104, 169-186, doi: 10.1007/s10482-013-9952-y.
  8. J�rgensen, B. (2010) Big sulfur bacteria, ISME J., 4, 1083-1084, doi: 10.1038/ismej.2010.106.
  9. Teske, A., and Nelson, D. C. (2006) in The Prokaryotes (Dworkin, M., Falkow, S., Rosenberg, E., Schleifer, K.-H., and Stackebrandt, E., eds) Springer, N. Y., pp. 784-810, doi: 10.1007/0-387-30746-X_27.
  10. Chrisnasari, R., Hennebelle, M., Vincken, J. P., van Berkel, W. J., and Ewing, T. A. (2022) Bacterial lipoxygenases: biochemical characteristics, molecular structure and potential applications, Biotechnol. Adv., 61, 108046, doi: 10.1016/j.biotechadv.2022.108046.
  11. Volland, J. M., Gonzalez-Rizzo, S., Gros, O., Tyml, T., Ivanova, N., Schulz, F., Goudeau, D., Elisabeth, N. H., Nath, N., Udwary, D., Malmstrom, R. R., Guidi-Rontani, C., Bolte-Kluge, S., Davies, K. M., Jean, M. R., Mansot, J. L., Mouncey, N. J., Angert, E. R., Woyke, T., and Date, S. V. (2022) A centimeter-long bacterium with DNA contained in metabolically active, membrane-bound organelles, Science, 376, 1453-1458, doi: 10.1126/science.abb3634.
  12. Pennisi, E., Stokstad, E., Gibbons, A., Stone, R., Cohen, J., Savitsky, Z., Voosen, P., Hutson, M., and Kaiser, J. (2022) Runners-up, Science, 378, 1162-1167, doi: 10.1126/science.adg2799.
  13. Schulz, H. N., and Riechmann, D. (2000) Thiomargarita namibiensis: A giant with staying power [in German], BioSpektrum, 6, 116-117.
  14. Schulz, H. N. (2002) Thiomargarita namibiensis: Giant microbe holding its breath, ASM News, 68, 122-127, doi: 10.1128/AEM.68.11.5746-5749.2002.
  15. Kuenen, G. (1999) in Biology of the Prokaryotes (Lengeler, J. W., Drews, G., and Schlegel, H. G., eds) Thieme Stuttgart, N. Y., pp. 234-260, doi: 10.1002/9781444313314.ch10.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».