Rhodospirillum rubrum (R. rubrum) är en gramnegativ, rosa färgad proteobakterie med en storlek på 800-1000 nanometer. Det är en fakultativ anaerob, som alltså kan använda syre för aerob respiration under aeroba förhållanden, eller en alternativ terminal elektronacceptor för anaerob respiration under anaeroba förhållanden. Alternativa terminala elektronacceptorer för R. rubrum är dimetylsulfoxid eller trimetylaminoxid.
| Rhodospirillum rubrum | |
|---|---|
 |
|
| Vetenskaplig klassificering | |
| Kungarike: | |
| Familj: | |
| Klass: | |
| Ordning: | |
| Familj: | |
| Genus: | |
| Species: |
R. Rubrum
|
| Binomiskt namn | |
| Rhodospirillum rubrum
(Esmarch 1887) Molisch 1907
|
|
Under aerob tillväxt undertrycks fotosyntesen genetiskt och R. rubrum är då färglös. Efter syreförbrukningen börjar R. rubrum omedelbart att producera fotosyntesapparaten inklusive membranproteiner, bakterioklorofyller och karotenoider, dvs. bakterien blir fotosyntesaktiv. Mekanismen för repression av fotosyntesen är dåligt förstådd. R. rubrums fotosyntes skiljer sig från växternas eftersom den inte har klorofyll a utan bakterioklorofyller. Medan bakterioklorofyll kan absorbera ljus med en maximal våglängd på 800-925 nm, absorberar klorofyll ljus med en maximal våglängd på 660-680 nm. R. rubrum är en spiralformad bakterie (spirillum, pluralform: spirilla).
R. rubrum är också en kvävefixerande bakterie, dvs. den kan uttrycka och reglera nitrogenas, ett proteinkomplex som kan katalysera omvandlingen av atmosfäriskt dinitrogen till ammoniak. När bakterierna utsätts för ammoniak, mörker och fenazinmetosulfat upphör kvävefixeringen. På grund av denna viktiga egenskap har R. rubrum varit föremål för försök av många olika grupper för att förstå de komplexa regleringssystem som krävs för att denna reaktion ska inträffa. Det var i R. rubrum som man för första gången påvisade posttranslationell reglering av nitrogenas. Nitrogenas modifieras genom en ADP-ribosylering i argininrest 101 (Arg101) som svar på de så kallade ”avstängda” effektorerna – glutamin eller ammoniak – och mörker.
R. rubrum har flera potentiella användningsområden inom bioteknik:
- Kvantitativ ackumulering av PHB-prekursorer (polyhydroxibutrinsyra) i cellen för produktion av bioplast.
- Produktion av biologiskt vätgasbränsle.
- Modellsystem för att studera omvandlingen från ljusenergi till kemisk energi och regleringsvägar i kvävefixeringssystemet.