水生栖热菌是一种嗜热细菌，由托马斯·布洛克（Thomas Brock）于1967年发现，位于Phylum Deinococcus-Thermus。它是革兰氏阴性，异养性和好氧微生物，具有热稳定性作为内在特性。
它是从黄石国家公园和北美加利福尼亚州的各种温泉中获得的，温度介于50°C至80°C，pH 6.0至10.5之间。它也已从人工热栖息地中分离出来。
水生栖热菌。细菌沉积在0.22μm的Millipore过滤器上（比例= 1μm）。
它构成了耐热酶的来源，这些酶在不同的变性循环中都可以存活。在这种情况下，蛋白质和酶是生物技术行业特别感兴趣的。
这就是构成酶的酶在基因工程，聚合酶链反应（PCR）中以及科学和法医学研究工具中的用途（Williams and Sharp，1995）。
一般特征
黄石公园间歇泉。水生栖热菌是从间歇泉中分离出来的。资料来源：
克阴性
水生栖热菌（Thermus aquaticus）在进行革兰氏染色时会获得紫红色。这是因为肽聚糖壁非常薄，因此染料颗粒不会被困在其中。
栖息地
这种细菌被设计成可以承受极高的温度。这意味着它们的自然栖息地是地球上温度超过50°C的地方。
从这个意义上说，这种细菌是从间歇泉中分离出来的，最常见的是黄石国家公园的那些。来自世界各地的温泉以及人工热水环境。
有氧运动
这意味着水生栖热菌是一种细菌，必须处于为其提供氧气供应的环境中才能进行其代谢过程。
是嗜热的
这是水生栖热菌的最具代表性的特征之一。该细菌是从温度极高的地方分离出来的。
水生栖热菌是一种非常特殊且具有抗药性的细菌，因为在其所支持的最高温度下，大多数生物中的蛋白质都会变性且不可逆转地停止发挥其功能。
该细菌的生长温度范围为40°C至79°C，最佳生长温度为70°C。
它是异养的
像任何异养生物一样，该细菌需要环境中存在的有机化合物才能发育。有机物的主要来源是周围环境以及周围土壤中存在的细菌和藻类。
它在弱碱性环境中壮成长
水生栖热菌能在不失去其功能的蛋白质的情况下生长的最佳pH在7.5至8之间。值得记住的是，pH范围内的7为中性。在此之上是碱性，在其之下是酸性。
产生大量酶
水生栖热菌（Thermus aquaticus）是一种微生物，由于其在高温环境中的生活能力而在实验水平上非常有用。
很好，通过大量研究，可以确定它合成了许多酶，奇怪的是，它们在相同温度下在其他微生物中会变性并丧失其功能。
研究最多的是水生栖热菌合成的酶。
- Aldolasse
- Taq I限制酶
- DNA连接酶
- 碱性磷酸酶
- 异柠檬酸脱氢酶
- 淀粉酶
系统发育和分类学
该微生物采用经典方法构建：
- 王国：细菌
- 炸药：Deinococcus- Thermus
- 类别：Deinococci
- 订购：Thermales
- 家庭：菊科
- 属：Thermus
- 种类：水生栖热菌。
形态学
水生栖热菌属于杆状细菌（杆菌）。细胞的大小约为4至10微米。在显微镜下可以看到非常大的细胞，以及小的细胞。它们在细胞表面没有纤毛或鞭毛。
水生栖热菌细胞具有一个膜，该膜又由三层组成：内部等离子层，外部粗糙外观和中间层。
这种细菌的显着特征之一是在其内膜中有一些看起来像杆的结构，被称为圆形物体。
同样，这些细菌在其细胞壁中几乎不含肽聚糖，并且与革兰氏阳性细菌不同，它含有脂蛋白。
当暴露在自然光下时，细菌的细胞会变成黄色，粉红色或红色。这是由于细菌细胞中含有色素。
遗传物质由其中包含DNA的单个圆形染色体组成。其中约65％由鸟嘌呤和胞嘧啶核苷酸组成，胸腺嘧啶和腺嘌呤核苷酸占35％。
生命周期
通常，细菌，包括水生T.，通过细胞分裂无性繁殖。单个DNA染色体开始复制；由于存在一种称为DNA聚合酶的酶，它可以复制以将所有遗传信息遗传给子细胞。在20分钟内，新染色体完成并固定在细胞中。
分裂继续，在25分钟后，两条染色体开始复制。38分钟后，该单元的中心会出现分裂。子细胞呈现分裂，被壁隔开，在45-50分钟结束无性分裂。（Dreifus，2012年）。
细胞结构与代谢
由于它是革兰氏阴性细菌，因此具有肽聚糖所在的外膜（脂蛋白层）和周质（水膜）。没有观察到纤毛或鞭毛。
这些嗜热生物的脂质组成必须适应其所处环境温度的波动，以维持细胞过程的功能，而又不会失去避免在高温下溶解所需的化学稳定性（Ray等人。 1971）。
另一方面，水生T. aquaticus已成为热稳定酶的真正来源。Taq DNA聚合酶是一种通过产生双键来催化底物裂解的酶，因此它与裂解酶型酶（催化键释放的酶）有关。
由于它来自嗜热细菌，因此可以抵抗高温下的长时间孵育（Lamble，2009）。
应该注意的是，每个生物都具有用于其复制的DNA聚合酶，但是由于其化学成分，它不能抵抗高温。这就是为什么taq DNA聚合酶是用于扩增人类基因组以及其他物种基因组的主要酶的原因。
应用领域
扩增片段
该酶的热稳定性使其可用于通过体外复制扩增DNA片段的技术，例如PCR（聚合酶链反应）（Mas and Colbs，2001）。
这需要初始和最终引物（为DNA合成提供起点的短核苷酸序列），DNA聚合酶，三磷酸脱氧核糖核苷酸，缓冲液和阳离子。
将具有所有元素的反应管放置在94到98摄氏度之间的热循环仪中，以将DNA分成单链。
开始使用底漆，并在75-80摄氏度之间再次发生重新加热。从DNA的5'端开始合成。
这是使用热稳定酶的重要性。如果使用任何其他聚合酶，则在进行该过程所需的极端温度下会被破坏。
Cetus Corporation的Kary Mullis和其他研究人员发现，在DNA热变性的每个循环后都无需添加酶。该酶被克隆，修饰并大量生产用于商业销售。
催化生化反应
在80℃以上的面包生产中，热稳定性丝氨酸肽酶aqualysin1从水生T.水解麸质开始。
由此，研究了热稳定面筋对面包屑质地的相对贡献（Verbauwhede and Colb，2017）。
多氯联苯化合物的降解
- TD的Brock，冻结H. Thermus aquaticus gen。。和sp。n。，不形成孢子的极端嗜热菌。1969年。细菌学杂志。第98卷（1）。289-297。
- 德雷福斯·科尔特斯，乔治。微生物世界。经济文化编辑基金。墨西哥。2012。
- Ferreras P. Eloy R.马德里自治大学（UniversidadAutónomade Madrid）对生物技术感兴趣的热稳定酶的表达和研究。博士论文马德里。2011。可在以下网站找到：repositorio.uam.es。
- Mas E，Poza J，Ciriza J，Zaragoza P，Osta R和RodellarC。聚合酶链反应（PCR）的原理。AquaTIC，2001年11月15日。
- Ruiz-Aguilar，Graciela ML，《微生物对多氯联苯（PCBs）的生物降解》，《大学学报》，2005年，第15期（5月至8月）。可在redalyc.org上获得。
- 夏普R，威廉·R·瑟姆斯硬币。生物技术手册。施普林格科学商业媒体有限责任公司。十九九十五。