Rhodospirillum rubrum (R. rubrum) jest Gram-ujemną, różowo zabarwioną Proteobacterium, o wielkości 800 do 1000 nanometrów. Jest fakultatywnym beztlenowcem, a więc może wykorzystywać tlen do oddychania tlenowego w warunkach tlenowych lub alternatywny terminalny akceptor elektronów do oddychania beztlenowego w warunkach beztlenowych. Alternatywne terminalne akceptory elektronów dla R. rubrum obejmują sulfotlenek dimetylu lub tlenek trimetyloaminy.
| Rhodospirillum rubrum | |
|---|---|
 |
|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Kingdom: | |
| Phylum: | |
| Class: | |
| Order: | |
| Family: | |
| Genus: | |
| Gatunki: |
R. rubrum
|
| Nazwa binomalna | |
| Rhodospirillum rubrum
(Esmarch 1887) Molisch 1907
|
|
Pod wpływem wzrostu tlenowego fotosynteza jest genetycznie tłumiona i R. rubrum jest wtedy bezbarwny. Po wyczerpaniu tlenu, R. rubrum natychmiast rozpoczyna produkcję aparatu fotosyntezy, w tym białek błonowych, bakteriochlorofili i karotenoidów, czyli bakteria staje się aktywna fotosyntetycznie. Mechanizm represji fotosyntezy jest słabo poznany. Fotosynteza R. rubrum różni się od fotosyntezy roślin, ponieważ bakteria ta posiada nie chlorofil a, lecz bakteriochlorofil. Podczas gdy bakteriochlorofil może absorbować światło o maksymalnej długości fali od 800 do 925 nm, chlorofil absorbuje światło o maksymalnej długości fali od 660 do 680 nm. R. rubrum jest bakterią o spiralnym kształcie (spirillum, forma mnoga: spirilla).
R. rubrum jest również bakterią wiążącą azot, tj. może wyrażać i regulować nitrogenazę, kompleks białkowy, który może katalizować konwersję atmosferycznego dinitrogenu w amoniak. Kiedy bakterie są wystawione na działanie amoniaku, ciemności i metosiarczanu fenaziny, wiązanie azotu zostaje zatrzymane. Ze względu na tę ważną właściwość, R. rubrum był obiektem badań wielu różnych grup, aby zrozumieć złożone schematy regulacyjne wymagane do zajścia tej reakcji. To właśnie w R. rubrum po raz pierwszy wykazano potranslacyjną regulację nitrogenazy. Nitrogenaza jest modyfikowana przez ADP-rybozylację w reszcie argininowej 101 (Arg101) w odpowiedzi na tzw. efektory „switch-off” – glutaminę lub amoniak – oraz ciemność.
R. rubrum ma kilka potencjalnych zastosowań w biotechnologii:
- Ilościowe gromadzenie prekursorów PHB (polihydroksy-kwas butrykowy) w komórce do produkcji bioplastiku.
- Produkcja biologicznego paliwa wodorowego.
- System modelowy do badania konwersji energii świetlnej do energii chemicznej i ścieżek regulacyjnych systemu wiązania azotu.
.