Rhodospirillum rubrum (R. rubrum) er en gramnegativ, rosafarvet proteobakterie med en størrelse på 800 til 1000 nanometer. Den er en fakultativ anaerob, og er således i stand til at bruge ilt til aerob respiration under aerobe forhold eller en alternativ terminal elektronacceptor til anaerob respiration under anaerobe forhold. Alternative terminale elektronacceptorer for R. rubrum omfatter dimethylsulfoxid eller trimethylaminoxid.
| Rhodospirillum rubrum | |
|---|---|
 |
|
| Videnskabelig klassifikation | |
| Kongedømme: | |
| Phylum: | |
| Klasse: | |
| Ordning: | |
| Familie: | |
| Genus: | |
| Species: |
R. rubrum
|
| Binomisk navn | |
| Rhodospirillum rubrum
(Esmarch 1887) Molisch 1907
|
|
Under aerob vækst undertrykkes fotosyntesen genetisk, og R. rubrum er da farveløs. Efter udtømning af ilt starter R. rubrum straks produktionen af fotosynteserapparat, herunder membranproteiner, bakterioklorofyller og carotenoider, dvs. bakterien bliver fotosyntetisk aktiv. Den mekanisme, der undertrykker fotosyntesen, er dårligt forstået. R. rubrums fotosyntese adskiller sig fra planternes, da den ikke har klorofyl a, men bakterioklorofyller. Mens bakterioklorofyl kan absorbere lys op til en maksimal bølgelængde på 800 til 925 nm, absorberer klorofyl lys med en maksimal bølgelængde på 660 til 680 nm. R. rubrum er en spiralformet bakterie (spirillum, flertalsform: spirilla).
R. rubrum er også en kvælstoffikserende bakterie, dvs. den kan udtrykke og regulere nitrogenase, et proteinkompleks, som kan katalysere omdannelsen af atmosfærisk dinitrogen til ammoniak. Når bakterierne udsættes for ammoniak, mørke og phenazinmethosulfat, ophører kvælstoffiksering. På grund af denne vigtige egenskab har R. rubrum været testobjekt for mange forskellige grupper med henblik på at forstå de komplekse reguleringsordninger, der er nødvendige for, at denne reaktion kan finde sted. Det var i R. rubrum, at der for første gang blev påvist posttranslationel regulering af nitrogenase. Nitrogenase modificeres ved en ADP-ribosylering i argininrest 101 (Arg101) som reaktion på de såkaldte “sluk-effektorer” – glutamin eller ammoniak – og mørke.
R. rubrum har flere potentielle anvendelsesmuligheder inden for bioteknologi:
- Kvantitativ akkumulering af PHB (polyhydroxy-buttersyre)-prækursorer i cellen til fremstilling af bioplast.
- Produktion af biologisk brintbrændstof.
- Modelsystem til undersøgelse af omdannelsen fra lysenergi til kemisk energi og reguleringsveje i kvælstoffikseringssystemet.