Cytochrome c(551) from Starkeya novella - Characterization, spectroscopic properties, and phylogeny of a diheme protein of the SoxAX family

Cytochromes from the SoxAX family have a major role in thiosulfate oxidation via the thiosulfate-oxidizing multi-enzyme system (TOMES). Previously characterized SoxAX proteins from Rhodovulum sulficlophilum and Paracoccus pantotrophus contain three heme c groups, two of which are located on the SoxA subunit. In contrast, the SoxAX protein purified from Starkeya novella was found to contain only two heme groups. Mass spectrometry showed that a disulfide bond replaced the second heme group found in the diheme SoxA subunits. Apparent molecular masses of 27,229 +/- 10.3 Da and 20,258.6 +/- 1 Da were determined for SoxA and SoxX with an overall mass of 49.7 kDa, indicating a heterodimeric structure. Optical redox potentiometry found that the two heme cofactors are reduced at similar potentials (versus NHE) that are as follows: + 133 mV (pH 6.0); + 104 mV (pH 7.0); +49 (pH 7.9) and +10 mV (pH 8.7). EPR spectroscopy revealed that both ferric heme groups are in the low spin state, and the spectra were consistent with one heme having a His/Cys axial ligation and the other having a His/Met axial ligation. The His/Cys ligated heme is present in different conformational states and gives rise to three distinct signals. Amino acid sequencing was used to unambiguously assign the protein to the encoding genes, soxAX, which are part of a complete sox gene cluster found in S. novella. Phylogenetic analysis of soxA- and soxX-related gene sequences indicates a parallel development of SoxA and SoxY, with the diheme and monoheme SoxA sequences located on clearly separated branches of a phylogenetic tree.

Effects of acetate and propionate on the performance of a photosynthetic biofilm reactor for sulfide removal

The effects of acetate and propionate on the performance of a recently proposed and characterized photosynthetic biological sulfide removal system have been investigated with a view to predicting this concept's suitability for removing sulfide from wastewater undergoing or having undergone anaerobic treatment. The concept relies on substratum-irradiated biofilms dominated by green sulfur bacteria (GSB), which are supplied with radiant energy in the band 720 - 780 nm. A model reactor was fed for 7 months with a synthetic wastewater free of volatile fatty acids (VFAs), after which time intermittent dosing of the wastewater with acetate or propionate was begun. Such dosing suppressed the areal net sulfide removal rate by similar to50%, and caused the principal net product of sulfide removal to switch from sulfate to elemental-S. Similarly suppressed values of this rate were observed when the wastewater was dosed continuously with acetate, and this rate was not significantly affected by changes in the concentration of ammonia-N in the feed. The main net product of sulfide removal was again elemental-S, which was scarcely released into the liquid, however. Sulfate reduction and sulfur reduction were observed when the light supply was interrupted and were inferred to be occurring within the irradiated biofilm. A preexisting conceptual model of the biofilm was augmented with both of these reductive processes, and this augmented model was shown to account for most of the observed effects of VFA dosing. The implications of these findings for the practicality of the technology are considered. (C) 2004 Wiley Periodicals, Inc.

Distribution of microorganisms in recent sediments of Kiel Bay

Die angewandte Mikropaläontologie bestimmt heute im wesentlichen das Alter eines Gesteins mit Hilfe von Faunenvergesellschaftungen. Aus der Zusammensetzung der Fauna, aus dem Einsatz oder Fehlen bestimmter Gattungen und Arten, aus den Mineralien, die das Gestein aufbauen, aus dem ganzen Bild, das eine aus einem Gestein herausgeschlämmte Fauna dem Bearbeiter gibt, läßt sich das Alter dieses Gesteins festlegen. Will man aber verschiedene Bohrungen, vor allem auch räumlich weit voneinander getrennter Gebiete, miteinander parallelisieren, so liegt das Kernproblem der Mikropaläontologie in der Frage, ob es sich bei verschiedenen Faunen tatsächlich um Alters- oder nur um Faziesunterschiede handelt. Da die Grundlagen der mikropaläontologischen Arbeitsweise zum weitaus größten Teil auf den Ergebnissen von Untersuchungen fossiler Faunen beruhen, müssen zu ihrer Unterbauung Untersuchungen an recentem Material folgen. Besonders spielt das Ineinandergreifen mariner und brackischer Sedimente in der angewandten Mikropaläontologie eine große Rolle. Auf Grund der Tatsache, daß ein großer Teil von Gattungen und Arten der Foraminiferen an der Wende Kreide/Tertiär ausstirbt und neue an ihre Stelle treten, stellt Glässner (1948) die Behauptung auf, daß die aktualistisch gewonnenen Ergebnisse für vortertiäre Faunen nur eine geringe Bedeutung besitzen. Auch seien vortertiäre, brackische Foraminiferen nicht bekannt (Glässner 1948, S. 191). Hiltermann (1948) konnte aber bereits im nordwestdeutschen Malm brackische, d. h. in Brackwasser eindringende Foraminiferen nachweisen. Auf jeden Fall behalten aktualistische Unterlagen ihren Wert für das Tertiär und Quartär. Die Faunen, die in recenten, brackischen Sedimenten nebeneinander auftreten, sind in einem Bohrprofil in einem Gestein übereinander zu erwarten. Gelingt es, die Beziehungen einer recenten Fauna zu ihrer Umwelt zu klären, dann können umgekehrt aus fossilen, ihnen gleichen oder ähnlichen Faunen Rückschlüsse auf die Entstehungsbedingungen von Gesteinen gezogen werden. Unter Umständen können der Verlauf einer Transgression, Küstennähe, die Höhe des Salzgehaltes des Meerwassers, die vorherrschenden Temperaturen u. a., aus ihnen abgelesen werden. Die Ostsee ist ein klassisches Brackwassergebiet der Erde. Ihr westlicher Teil, die Kieler Bucht, wurde erst in jüngster geologischer Zeit vom Meer überflutet. Nach Tapfer (1940) begann hier die flandrische Transgression erst etwa um 7500 v. d. Zw. mit dem Erreichen des heutigen Meeresniveaus. Seit dieser Zeit erst entstehen neue Küstenformen, wird der Meeresboden umgelagert und bilden sich marine und brackische Absätze in diesem Gebiet.