Euryarchaeota

Die Euryarchaeota (vom griechisch altgriechisch ευρύς eurys, englisch wide, broad bzw. euryos, ‚Vielfalt‘) sind eine Abteilung innerhalb der Archaeen (Archaea).

Euryarchaeota
Halobacterium sp.
Systematik
Klassifikation: Lebewesen Domäne: Archaeen (Archaea) Abteilung: Euryarchaeota
Wissenschaftlicher Name
Euryarchaeota
Woese & Kandler & Wheelis, 1990

Methanosarcina barkeri

Optische Phasen­kontrast­mikroskopie-Auf­nahme einer quadratischen Zelle von Halo­quadratum walsbyi

Zeichnung von Halo­quadratum walsbyi

Mikrophotographie von Thermococcus gammatolerans (Thermococcaceae)

Zeichnung in Art einer REM-Aufnahme von Pyrococcus furiosus (Thermococcaceae)

Kennzeichnend für die Euryarchaeota ist die Vielzahl von Gruppen, die als Extremophile an extrem ungünstige Lebensräume angepasst sind. Darunter fallen sowohl sehr hitzeliebende Archaea (Hyperthermophile), säureliebende (acidophile Thermoplasmates) als auch salzliebende Gruppen (Halophile) – die auch Anaerobie betreiben können – und methanproduzierende (Methanogene). Eine weitere große Gruppe innerhalb der Euryarchaeota bilden die in Meer lebenden marinen Euryarchaeota.

Systematik

Stammbaum der Archaea auf Basis hochkonservierter Gene

Die gegenwärtig akzeptierte Nomenklatur basiert auf der List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN) und vom National Center for Biotechnology Information (NCBI), basierend auf Analyse der 16S rRNA.

• Methanomada-Gruppe (NCBI)
  • Methanobacteria Boone 2002
    • Methanobacteriales Bach & Wolfe 1981
      • Methanothermobacter
  • Methanococci Boone 2002
    • Methanococcales
      • Methanocaldococcaceae
      • Methanococcaceae

• Stenosarchaea-Gruppe (NCBI)
  • Halobacteria Grant et al. 2002
    • Halobacteriales
      • Haloarculaceae
        • Halapricum
        • Haloarcula
      • Halobacteriaceae
        • Halobacterium
        • Natronococcus
      • Halococcaceae
        • Halococcus
    • Haloferacales
      • Haloferacaceae
        • Haloquadratum
      • Halorubraceae
        • Halorubrum
  • „Methanofastidiosa“ Nobu et al. 2016 (früher: ASA2/Arcl)
  • „Methanomicrobia“ Garrity et al. 2003
    • Methanocellales (früher RC-I)
      • Methanocellaceae
        • Methanocella
    • Methanomicrobiales
      • Methanocorpusculaceae
      • Methanomicrobiaceae
        • Methanomicrobium
        • Methanoculleus
      • Methanospirillaceae
        • Methanospirillum
    • Methanosarcinales
      • Methanosaetaceae
        • Methanothrix
      • Methanosarcinaceae
        • Methanosarcina
        • Methanohalophilus
      • Methermicoccaceae
  • Nanohaloarchaea

• andere
  • Archaeoglobi Garrity & Holt 2002
    • Archaeoglobales
      • Archaeoglobaceae
        • Archaeoglobus
        • Ferroglobus
  • „Methanoliparia“ Borrel et al. 2019
  • „Methanonatronarchaeia“ Sorokin et al. 2017
  • Methanopyri Garrity & Holt 2002
    • Methanopyrales
      • Methanopyraceae
        • Methanopyrus kandleri
  • Thermococci Zillig & Reysenbach 2002
    • Thermococcales
      • Thermococcaceae
  • weitere Gattungen, keiner Ordnung oder Familie zugewiesen…

• keiner Gruppe oder Klasse zugewiesen/Zuordnung unsicher
  • „Thalassoarchaea“ Martin-Cuadrado et al. 2015 (NCBI: zu Thermoplasmatota)
  • Thermoplasmata Reysenbach 2002 (NCBI: zu Thermoplasmatota)
    • Thermoplasmatales
      • Ferroplasmataceae
      • Picrophilaceae
      • Thermoplasmataceae
        • Thermoplasma
  • „Altiarchaeales“ Probst et al. 2014 (syn. Altiarchaea, früher: SM1; NCBI: zu Altiarchaeota in DPANN)

• In der LPSN nicht zugeordnete, aber in der NCBI-Taxonomie unter Euryarchaeota geführte Vorschläge:
  • „Theionarchaea“ Lazar et al. 2017 (teilweise verschrieben als Theinoarchaea; früher: Z7ME43)
  • „Hadesarchaea“ Baker et al. 2015 (syn. „Hadarchaeia“ Chuvochina et al.; früher SAGMEG: South-African Goldmine Miscellaneous Euryarchaeal Group). Die Genome Taxonomy Database (GTDB) stellt die Klasse Hadesarcheia zusammen mit dem Archaeen-Stamm B88_G9 (Fundort: Guaymas-Becken, Golf von Kalifornien) in ein Phylum Hadarchaeota.
  • Candidate division MSBL1 (MSBL-1, Mediterranean Seafloor Brine Lake Group 1) van der Wielen et al. 2005 (syn. „Persephonarchaeia“ corrig. Mwirichia et al. 2016) Die Vertreter der MSBL1 werden bislang (Stand 20. Februar 2023) in der GTDB nicht berücksichtigt, da die Genomdaten keine ausreichende Qualität haben.
    Adam et al. (2017) sehen die MSBL1-Archaeen zusammen mit den Hadesarchaea in einer gemeinsamen Klade mit vorgeschlagener Bezeichnung „Stygia“.

Eine Reihe früher zu den Euryarchaeota gestellte Gruppen wurde nach neueren Erkenntnissen zum Archaeen-Superphylum DPANN verschoben:

• Micrarchaeota-Diapherotrites-Gruppe, ehemals MEG-Cluster
• Aenigmarchaeota, ehemals DSEG-Cluster
• Woesearchaeota-Pacearchaeota-Gruppe, ehemals DHVEG-6-Cluster

Kladogramme

Euryarchaeota^​

?Nanohaloarchaea ♠     ?Aciduliprofundum boonei ♠ Reysenbach et al. 2006     ?Hadesarchaea ♠     ?„Methanonatronarchaeia“ ♠     ?„Theionarchaea“ ♠     Methanopyraceae  ^​  Methanococcales  ^​   Eurythermea^​  Thermococcaceae     Thermoplasmata  Neobacteria^​  Methanobacteriales  ^​  Archaeoglobaceae  Halomebacteria^​  „Methanomicrobia“     Halobacteriaceae Vorlage:Klade/Wartung/3Vorlage:Klade/Wartung/4Vorlage:Klade/Wartung/5Vorlage:Klade/Wartung/6Vorlage:Klade/Wartung/7

Anmerkung:
♠ Taxon nur bei NCBI, nicht auf der LPSN. Die Hadesarchaea werden alternativ als eigenständiges Phylum Hadesarchaeota geführt. Die Nanohaloarchaea werden alternativ als Nanohaloarchaeota der Archaeen-Supergruppe DPANN, einem Schwestertaxon der Euryarchaeota, zugeordnet.

Kladogramm der Euryarchaeota nach Spang et al. (2017)

Euryarchaeota

^​   ^​  Thermococci     Methanococci  ^​   ^​  Methanobacteria     Methanopyri  ^​   ^​  Theionarchaea     Methanofastidiosa  ⁠^♦)  Hadesarchaea (SAGMEG)     Persephonarchaea (MSBL1)  ^​   ^​   ^​  Aciduliprofundi (Aciduliprofundales, DHVE-2)     Thermoplasmata  ^​  Izemarchaea (Thermoprofundales)  ^​   ^​  Thalassoarchaea (Poseidoniia, MG-II, s. u.)     MG-V  ^​  Pontarchaea (MG-III)     Methanomassiliicocci (Methanomassiliicoccales, RC-III)  ^​  Archaeoglobi  ^​  Methanophagales (ANME-1)  ^​  Methanosarcina  ^​  Methanocella     Methanomicrobia     Haloarchaea Vorlage:Klade/Wartung/3

Anmerkungen:

^♦) 

Klade mit vorgeschlagener Bezeichnung Hadesarchaeoa, Hadarchaeota oder Stygia. Wenn die Euryarchaeota als Superphylum angesehen werden im Rang eines Phylums (Abteilung).

● Klassifizierung mariner Archaeen
0 Marine Archaeen können wie folgt klassifiziert werden:

• Marine Group I (MG-I oder MGI): marine Thaumarchaeota, Ordnung Nitrosopumilales mit Untergruppen Ia (alias I.a) bis Id
• Marine Group II (MG-II): marine Euryarchaeota, Ordnung Poseidoniales (alias Poseidoniia/Thalassoarchaea) mit Untergruppen IIa bis IId (IIa entspricht Poseidoniaceae, IIb entspricht Thalassarchaceae)
  Viren, die MGII parasitieren, werden als Magroviren bezeichnet.
• Marine Group III (MG-III): alias Marine Benthic Group D (MBG-D), ebenfalls marine Euryarchaeota
• Marine Group IV (MG-IV): ebenfalls marine Euryarchaeota
• Undinarchaeales (englisch marine MAGs) – MHVG (Marine Hydrothermal Vent Group): zu Undinarchaeota (DPANN)

● Akronyme weiterer Gruppen:

• SAGMEG – South-African Gold Mine Miscellaneous Euryarchaeal Group
• MSBL – Mediterranean Sea Brine Lakes
• DHVE – deep-sea hydrothermal vent euryarchaeota
• MBGD – Marine Benthic Group D
• ANME – anaerobic methane oxidizing euryarchaeota

Weblinks

Commons: Euryarchaeota – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wikispecies: Euryarchaeota – Artenverzeichnis

• , Webseite des Instituts für Mikrobiologie und Molekularbiologie der Universität Gießen. Memento im Webarchiv vom 27. September 2007.
• Encyclopedia of Astrobiology, Springer Link.
• Spektrum.de Lexikon der Biologie, auf: spektrum.de.
• Alon Philosof, Natalya Yutin, José Flores-Uribe, Itai Sharon, Eugene V. Koonin, Oded Béjà: Novel Abundant Oceanic Viruses of Uncultured Marine Group II Euryarchaeota, in: Curr Biol. 27(9) vom 8. Mai 2017, S. 1362–1368, doi:10.1016/j.cub.2017.03.052, PMID 28457865, PMC 5434244 (freier Volltext) – die Marine Gruppe I (MG-I) bezeichnet dagegen marine Archaeen der Thaumarchaeota, siehe auch Magroviren.
• John A. Leigh, Sonja-Verena Albers, Haruyuki Atomi, Thorsten Allers: Model organisms for genetics in the domain Archaea: methanogens, halophiles, Thermococcales and Sulfolobales. In: FEMS Microbiology Reviews, Band 35, Nr. 4, 1. Juli 2011, S. 577–608; doi:10.1111/j.1574-6976.2011.00265.x. Stammbaum: Fig. 1.

Anmerkungen

1. Aufgrund dieser Datenlage könnte „Stygia“ Adam et al. (2017) evtl. ein Synonym für Hadarchaeota nach GTDB sein.

Einzelnachweise

1. Dimitry Y. Sorokin, Enzo Messina, Violetta La Cono, Manuel Ferrer, Sergio Ciordia, Maria C. Mena, et al: Sulfur respiration in a group of facultatively anaerobic natronoarchaea ubiquitous in hypersaline soda lakes, in: Front Microbiol., Band 9, Nr. 2359, 2018, Thema: Living with Salt: Genetics and Ecology of Halophiles, doi:10.3389/fmicb.2018.02359.
2. C. Schleper, G. Jurgens, M. Jonuscheit M: Genomic studies of uncultivated archaea. In: Nat Rev Microbiol. 3. Jahrgang, Nr. 6, 2005, S. 479–488, doi:10.1038/nrmicro1159, PMID 15931166 (englisch). 
3. J. P. Euzéby: Euryarchaeota. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN), abgerufen am 3. Januar 2023 (englisch). 
4. Sayers et al.: Euryarchaeota. National Center for Biotechnology Information (NCBI) taxonomy database, abgerufen am 9. August 2017 (englisch). 
5. Silva Comprehensive Ribosomal RNA Database, archiviert vom Original am 23. September 2015; abgerufen am 9. August 2017. 
6. Panagiotis S. Adam, Guillaume Borrel, Céline Brochier-Armanet, Simonetta Gribaldo: The growing tree of Archaea: new perspectives on their diversity, evolution and ecology. In: The ISME journal. Band 11, Nr. 11, November 2017, ISSN 1751-7370, S. 2407–2425, doi:10.1038/ismej.2017.122, PMID 28777382, PMC 5649171 (freier Volltext). 
7. From the oilfield to the lab: How a special microbe turns oil into gases, Vom Ölfeld ins Labor: Wie eine besondere Mikrobe Erdöl in Gase zerlegt. Auf: EurekAlert! vom 22. Dezember 2021. Quelle: Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie.
   Scientists Have Cultivated a “Miracle Microbe” That Converts Oil Into Methane, auf SciTechDaily vom 23. Dezember 2021. Quelle: dito.
8. LPSN: Euryarchaeota, not assigned to order
9. Anja Spang, Eva F. Caceres, Thijs J. G. Ettema: Genomic exploration of the diversity, ecology, and evolution of the archaeal domain of life, in: Science Band 357 Nr. 6351, eaaf3883, 11. August 2017, doi:10.1126/science.aaf3883
10. Catherine Badel, Gaël Erauso, Annika L. Gomez, Ryan Catchpole, Mathieu Gonnet, Jacques Oberto, Patrick Forterre, Violette Da Cunha: (Memento vom 20. Juni 2020 im Internet Archive), in: environmental microbiology, sfam, 10. September 2019, doi:10.1111/1462-2920.14800
11. NCBI Nucleotide: MAG: Thermococci archaeon isolate B88_G9
12. GTDB: GCA_003660555.1: B88-G9 sp003660555
13. GTDB: Hadarchaeota (phylum)
14. NCBI Taxonomy Browser: candidate division MSBL1.
15. GTDB: Search: MSBL
16. Yinzhao Wang, Gunter Wegener, Jialin Hou, Fengping Wang, Xiang Xiao. Expanding anaerobic alkane metabolism in the domain of Archaea, in: Nature Microbiologyvolume 4, S. 595–602, vom 4. März 2019, doi:10.1038/s41564-019-0364-2
17. Fengping Wang: Behind the paper: Expanding anaerobic alkane metabolism in the domain of Archaea, in: Nature Microbiology (Contributor) vom 4. März 2019
18. Romano Mwirichia, Intikhab Alam, Mamoon Rashid, Vinu Manikandan, Wail Ba alawi, Allan Kamau, David Ngugi, Markus Göker, Hans-Peter Klenk, Vladimir Bajic, Uli Stingl: Metabolic traits of an uncultured archaeal lineage -MSBL1- from brine pools of the Red Sea, in: Scientific Reports 6(19181), Januar 2016, doi:10.1038/srep19181
19. Bjorn Carey: Wild Things: The Most Extreme Creatures, auf: LiveScience vom 7. Februar 2015
20. NCBI Taxonomy Browser: candidate division MSBL1
21. Zhichao Zhou, Yang Liu, Karen G. Lloyd, Jie Pan, Yuchun Yang, Ji-Dong Gu, Meng Li: Genomic and transcriptomic insights into the ecology and metabolism of benthic archaeal cosmopolitan, Thermoprofundales (MBG-D archaea), in: The ISME Journal, Band 13 (2019), S. 885–901, 4. Dezember 2018, doi:10.1038/s41396-018-0321-8
22. Julia M. Kurth, Nadine T. Smit, Stefanie Berger, Stefan Schouten, Mike S. M. Jetten, Cornelia U. Welte: Anaerobic methanotrophic archaea of the ANME-2d clade feature lipid composition that differs from other ANME archaea, in: FEMS Microbiology Ecology, Band 95, Nr. Mai/Juli 2019, fiz082, doi:10.1093/femsec/fiz082
23. Luis H. Orellana, T. Ben Francis, Karen Krüger, Hanno Teeling, Marie-Caroline Müller, Bernhard M. Fuchs, Konstantinos T. Konstantinidis, Rudolf I. Amann: Niche differentiation among annually recurrent coastal Marine Group II Euryarchaeota. In: The ISME Journal. 13. Jahrgang, Nr. 12, 2019, S. 3024–3036, doi:10.1038/s41396-019-0491-z, PMID 31447484, PMC 6864105 (freier Volltext) – (englisch). 
24. Siehe insbes. Fig. 4 in Yosuke Nishimura, Hiroyasu Watai, Takashi Honda, Tomoko Mihara, Kimiho Omae, Simon Roux, Romain Blanc-Mathieu, Keigo Yamamoto, Pascal Hingamp, Yoshihiko Sako, Matthew B. Sullivan, Susumu Goto, Hiroyuki Ogata, Takashi Yoshida: Environmental Viral Genomes Shed New Light on Virus-Host Interactions in the Ocean. In: mSphere. 2. Jahrgang, Nr. 2, 2017, doi:10.1128/mSphere.00359-16, PMID 28261669, PMC 5332604 (freier Volltext) – (englisch). 
25. Alon Philosof, Natalya Yutin, José Flores-Uribe, Itai Sharon, Eugene V. Koonin, Oded Béjà: Novel Abundant Oceanic Viruses of Uncultured Marine Group II Euryarchaeota. In: Current Biology. 27. Jahrgang, Nr. 9, 2017, S. 1362–1368, doi:10.1016/j.cub.2017.03.052, PMID 28457865, PMC 5434244 (freier Volltext) – (englisch). 
26. Xiaomin Xia, Wang Guo, Hongbin Liu: Basin Scale Variation on the Composition and Diversity of Archaea in the Pacific Ocean. In: Frontiers in Microbiology. 8. Jahrgang, 2017, S. 2057, doi:10.3389/fmicb.2017.02057, PMID 29109713, PMC 5660102 (freier Volltext) – (englisch). 
27. Ana-Belen Martin-Cuadrado, Inmaculada Garcia-Heredia, Aitor Gonzaga Moltó, Rebeca López-Úbeda, Nikole Kimes, Purificación López-García, David Moreira, Francisco Rodriguez-Valera: A new class of marine Euryarchaeota group II from the mediterranean deep chlorophyll maximum. In: The ISME Journal. 9. Jahrgang, Nr. 7, 2015, S. 1619–1634, doi:10.1038/ismej.2014.249, PMID 25535935, PMC 4478702 (freier Volltext) – (englisch). 
28. NCBI: Nitrosopumilales (order, heterotypic synonyms: …, marine archaeal group 1, …)
29. NCBI: Candidatus Poseidoniales (order)
30. NCBI: Marine Group III
31. NCBI: Marine Group IV
32. Nina Dombrowski, Tom A. Williams, Jiarui Sun, Benjamin J. Woodcroft, Jun-Hoe Lee, Bui Quang Minh, Christian Rinke, Anja Spang: Undinarchaeota illuminate DPANN phylogeny and the impact of gene transfer on archaeal evolution, in: Nature Communications, Band 11, Nr. 3939, 7. August 2020, doi:10.1038/s41467-020-17408-w
33. Donovan H. Parks, Christian Rinke, Maria Chuvochina, Pierre-Alain Chaumeil, Ben J. Woodcroft, Paul N. Evans, Philip Hugenholtz, Gene W. Tyson: Recovery of nearly 8,000 metagenome-assembled genomes substantially expands the tree of life, in: Nature Microbiology, Band 2, S. 1533–1542, 11. September 2017, doi:10.1038/s41564-017-0012-7, mit Korrektur vom 12. Dezember 2017, doi:10.1038/s41564-017-0083-5
34. Taxonomicon: Taxon: Candidate phylum "Uncultured Archaeal Phylum 2 (UAP2/MHVG)"
35. Previously undescribed lineage of Archaea illuminates microbial evolution:
    • Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ), 10. August 2020
    • phys.org, 10. August 2020
    • ScienceDaily, 10. August 2020
    • EurekAlert!, 10. August 2020

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