termofiiliset

Termofiiliset ovat mikro-organismeja, jotka menestyvät ja viihtyvät korkeissa lämpötiloissa. Niiden optimaalinen elinlämpötila on tyypillisesti 41–122 °C. Ryhmää hallitsevat bakteerit ja arkeonit, ja siihen sisältyy sekä termofiilejä että hypertermofiilejä (hyötyvät yli 80 °C) sekä äärimmäisiä hypertermofiilejä (yli 100 °C). Termofiilit esiintyvät luonnossa kuumissa lähteissä, tuliperäisillä alueilla, syväseskeisillä hydrotermisillä ventillillä sekä lämpimissä kompostiprosesseissa.

Energia- ja hiilenlähteiden suhteen termofiilit ovat monimuotoisia: ne voivat olla chemoorgano- (habiite) tai chemolithoautotrofeja, ja niitä esiintyy sekä aerobisissa että anaerobisissa oloissa. Osa käyttävät sulfidia, vetyä tai rikkiyhdisteitä energianlähteenään, kun taas toiset hajottavat orgaanista ainesta. Tämä sopeutuminen mahdollistaa elämän selviytymisen erittäin kuumissa, usein happamuudeltaan vaihtelevissa ympäristöissä.

Sopeutumisessa termofiilit erottuvat monin tavoin. Proteiinit ja entsyymit ovat termostabiileja, mikä mahdollistaa toimintakyvyn korkeissakin lämpötiloissa. Solukalvot vaihtelevat bakteerisilla ja arkeaalisilla organismilla: arkeoilla on usein ether-sidoksilla varustettuja lipidejä ja joillain lajeilla monolipidinen kalvo, joka parantaa stabiliteettia kuumuudessa. DNA:han liittyy lisäksi mekanismeja, kuten reverse gyrase, joka helpottaa DNA:n stabiiliaa topologiaa.

Esimerkkejä termofiileistä ovat Thermus aquaticus, jonka lämpöä kestävät entsyymit (esim. Taq polymerase) ovat tunnettuihin PCR -menetelmiin mullistavasti vaikuttaneet, sekä arkeonit kuten Pyrococcus furiosus ja Thermococcus kodakarensis. Termofiilit ovat tärkeitä sekä ekologiassa että bioteknologiassa, monipuolistamalla ymmärrystä elämän rajoista ja tarjoamalla fiksuja työkaluja teollisuuteen.