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Heliobacteriaceae In der Familie werden Bakterien zusammengefasst die ausschließlich anaerob sowie anoxygen photoheterot

Heliobacteriaceae

In der Familie Heliobacteriaceae werden Bakterien zusammengefasst, die ausschließlich anaerob sowie anoxygen photoheterotroph (siehe Photosynthese) sind und deren Zellwandstruktur der von grampositiven Bakterien gleicht, obwohl sie nicht positiv nach Gram gefärbt werden. Charakteristisch ist ihr Bakteriochlorophyll g mit einem Hauptabsorptionsmaximum bei 790 nm.

Heliobacteriaceae
Systematik
Wissenschaftlicher Name
Heliobacteriaceae
Madigan & Asao 2010
Gattungen
  • Heliobacillus Beer-Romero & Gest 1998
  • Heliobacterium Gest & Favinger 1985
  • Heliophilum Ormerod et al. 1996
  • Heliorestis Bryantseva et al. 2000

Die Zellwand der Heliobacteriaceae besteht aus mehrschichtigem Peptidoglycan ohne eine Äußere Membran. Einige Arten bilden hitzeresistente Endosporen mit einem hohen Gehalt an Calcium und Dipicolinsäure wie die Endosporen der anderen Clostridia. Die Bakterien sind zylindrisch, gekrümmt oder wendelförmig, einige schwimmen mittels peritricher Geißeln, einige bewegen sich durch Gleiten.

Physiologie Bearbeiten

Die Bakterien besitzen ein Typ-(1)-Membran-Elektronentransportsystem mit einem RC-1-Photosystem mit Bakteriochlorophyll g (P798), gebundenen Cytochromen, einem Cytochrom bc1-Komplex und einem Eisen-Schwefel-Protein. Das Photosystem befindet sich in der Zellmembran, Membransysteme im Inneren des Zytoplasmas sind nicht vorhanden. Die Bakterien sind photoheterotroph, benötigen also organische Stoffe (sie besitzen weder einen Calvin-Zyklus noch einen reversen Citratzyklus). Auch im Dunkeln können sie mit organischen Stoffen wachsen (Chemotrophie). Sie können elementaren, molekularen Stickstoff assimilieren (N2-Fixierer).

Ökologie Bearbeiten

Heliobacteriaceae kommen in anoxischen Böden vor, vor allem in periodisch oder dauernd mit Wasser überstauten Böden, beispielsweise in Reisfeldern. Sie können unter Matten aus Cyanobakterien wachsen, da sie wegen des besonderen, auf Bakteriochlorophyll g beruhenden Absorptionsspektrums das hindurchfallende, von den Cyanobakterien nicht absorbierte Licht nutzen können.

Bedeutung für die Evolution der Photosynthese Bearbeiten

Der Vergleich von Aminosäuresequenzen der Proteine verschiedener Bakterien lässt vermuten, dass Heliobacteriaceae die ersten phototrophen Lebewesen waren. Sie benutzen für ihre Phototrophie ein Eisen-Schwefel-Reaktionszentrum des Typs RC-1. Vermutlich erst später auftauchende phototrophe Bakterien, die Grünen Nichtschwefelbakterien (z. B. Chloroflexus), besitzen ein Phaeophytin-Chinon-Reaktionszentrum des Typs RC-2. Noch später erst entwickelten sich die Cyanobakterien, die unter Verwendung von beiden Reaktionszentren erstmals eine oxygene Photosynthese mit zweistufiger Lichtenergienutzung und Nutzung von Wasser als Elektronendonor betreiben konnten.

Gattungen, Arten Bearbeiten

  • Heliobacterium
    • Heliobacterium chlorum Gest & Favinger 1985 (Typusart)
    • Heliobacterium gestii Ormerod et al. 1996
    • Heliobacterium modesticaldum Kimble et al. 1996
    • Heliobacterium sulfidophilum Bryantseva et al. 2001
    • Heliobacterium undosum Bryantseva et al. 2001
  • Heliobacillus
    • Heliobacillus mobilis Beer-Romero & Gest 1998
  • Heliophilum
    • Heliophilum fasciatum Ormerod et al. 1996
  • Heliorestis
    • Heliorestis daurensis Bryantseva et al. 2000
    • Heliorestis baculata Bryantseva et al. 2001

Literatur Bearbeiten

  • George Garrity (hrsg.): Bergey's manual of systematic bacteriology, Volume 3: The low G + C Gram Positives. 2. Auflage. Springer-Verlag, New York u. a. O. 2008, ISBN 978-0-387-95041-9.
  • Martin Dworkin, Stanley Falkow, Eugene Rosenberg, Karl-Heinz Schleifer, Erko Stackebrandt: The prokaryotes, 3. Auflage, Volume 3: Archaea, Bacteria: Firmicutes, Actinomycetes. Springer-Verlag, New York u. a. O. 2006, ISBN 978-0-387-25493-7 (print), ISBN 978-0-387-30747-3 (online), doi:10.1007/0-387-30743-5
  • Robert E. Blankenship, M. T. Madigan, C. Bauer (Hrsg.): Anoxygenic photosynthetic bacteria. Kluwer Acad. Publ., Dordrecht, Boston 1995, ISBN 0-7923-3681-X

Weblinks Bearbeiten

  • J.P. Euzéby: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature – Family Heliobacteriaceae (abgerufen am 10. Juli 2011)

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Radhey S. Gupta, Tariq Mukhtar, Bhag Singh: Evolutionary relationship among photosynthetic prokaryotes (Heliobacterium chlorum, Chloroflexus aurantiacus, cyanobacteria, Chlorobium tepidum and proteobacteria): impications regarding the origin of photosynthesis. In: Molecular Microbiology. Bd. 32, 1999, S. 893–906. ISSN 0950-382X
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Veröffentlichungsdatum:
In der Familie Heliobacteriaceae werden Bakterien zusammengefasst die ausschliesslich anaerob sowie anoxygen photoheterotroph siehe Photosynthese sind und deren Zellwandstruktur der von grampositiven Bakterien gleicht obwohl sie nicht positiv nach Gram gefarbt werden Charakteristisch ist ihr Bakteriochlorophyll g mit einem Hauptabsorptionsmaximum bei 790 nm HeliobacteriaceaeSystematikDomane Bakterien Bacteria Abteilung FirmicutesKlasse ClostridiaOrdnung ClostridialesFamilie HeliobacteriaceaeWissenschaftlicher NameHeliobacteriaceaeMadigan amp Asao 2010GattungenHeliobacillus Beer Romero amp Gest 1998 Heliobacterium Gest amp Favinger 1985 Heliophilum Ormerod et al 1996 Heliorestis Bryantseva et al 2000Die Zellwand der Heliobacteriaceae besteht aus mehrschichtigem Peptidoglycan ohne eine Aussere Membran Einige Arten bilden hitzeresistente Endosporen mit einem hohen Gehalt an Calcium und Dipicolinsaure wie die Endosporen der anderen Clostridia Die Bakterien sind zylindrisch gekrummt oder wendelformig einige schwimmen mittels peritricher Geisseln einige bewegen sich durch Gleiten Inhaltsverzeichnis 1 Physiologie 2 Okologie 3 Bedeutung fur die Evolution der Photosynthese 4 Gattungen Arten 5 Literatur 6 Weblinks 7 EinzelnachweisePhysiologie BearbeitenDie Bakterien besitzen ein Typ 1 Membran Elektronentransportsystem mit einem RC 1 Photosystem mit Bakteriochlorophyll g P798 gebundenen Cytochromen einem Cytochrom bc1 Komplex und einem Eisen Schwefel Protein Das Photosystem befindet sich in der Zellmembran Membransysteme im Inneren des Zytoplasmas sind nicht vorhanden Die Bakterien sind photoheterotroph benotigen also organische Stoffe sie besitzen weder einen Calvin Zyklus noch einen reversen Citratzyklus Auch im Dunkeln konnen sie mit organischen Stoffen wachsen Chemotrophie Sie konnen elementaren molekularen Stickstoff assimilieren N2 Fixierer Okologie BearbeitenHeliobacteriaceae kommen in anoxischen Boden vor vor allem in periodisch oder dauernd mit Wasser uberstauten Boden beispielsweise in Reisfeldern Sie konnen unter Matten aus Cyanobakterien wachsen da sie wegen des besonderen auf Bakteriochlorophyll g beruhenden Absorptionsspektrums das hindurchfallende von den Cyanobakterien nicht absorbierte Licht nutzen konnen Bedeutung fur die Evolution der Photosynthese BearbeitenDer Vergleich von Aminosauresequenzen der Proteine verschiedener Bakterien lasst vermuten dass Heliobacteriaceae die ersten phototrophen Lebewesen waren Sie benutzen fur ihre Phototrophie ein Eisen Schwefel Reaktionszentrum des Typs RC 1 Vermutlich erst spater auftauchende phototrophe Bakterien die Grunen Nichtschwefelbakterien z B Chloroflexus besitzen ein Phaeophytin Chinon Reaktionszentrum des Typs RC 2 Noch spater erst entwickelten sich die Cyanobakterien die unter Verwendung von beiden Reaktionszentren erstmals eine oxygene Photosynthese mit zweistufiger Lichtenergienutzung und Nutzung von Wasser als Elektronendonor betreiben konnten 1 Gattungen Arten BearbeitenHeliobacterium Heliobacterium chlorum Gest amp Favinger 1985 Typusart Heliobacterium gestii Ormerod et al 1996 Heliobacterium modesticaldum Kimble et al 1996 Heliobacterium sulfidophilum Bryantseva et al 2001 Heliobacterium undosum Bryantseva et al 2001 Heliobacillus Heliobacillus mobilis Beer Romero amp Gest 1998 Heliophilum Heliophilum fasciatum Ormerod et al 1996 Heliorestis Heliorestis daurensis Bryantseva et al 2000 Heliorestis baculata Bryantseva et al 2001Literatur BearbeitenGeorge Garrity hrsg Bergey s manual of systematic bacteriology Volume 3 The low G C Gram Positives 2 Auflage Springer Verlag New York u a O 2008 ISBN 978 0 387 95041 9 Martin Dworkin Stanley Falkow Eugene Rosenberg Karl Heinz Schleifer Erko Stackebrandt The prokaryotes 3 Auflage Volume 3 Archaea Bacteria Firmicutes Actinomycetes Springer Verlag New York u a O 2006 ISBN 978 0 387 25493 7 print ISBN 978 0 387 30747 3 online doi 10 1007 0 387 30743 5 Robert E Blankenship M T Madigan C Bauer Hrsg Anoxygenic photosynthetic bacteria Kluwer Acad Publ Dordrecht Boston 1995 ISBN 0 7923 3681 XWeblinks BearbeitenJ P Euzeby List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature Family Heliobacteriaceae abgerufen am 10 Juli 2011 Einzelnachweise Bearbeiten Radhey S Gupta Tariq Mukhtar Bhag Singh Evolutionary relationship among photosynthetic prokaryotes Heliobacterium chlorum Chloroflexus aurantiacus cyanobacteria Chlorobium tepidum and proteobacteria impications regarding the origin of photosynthesis In Molecular Microbiology Bd 32 1999 S 893 906 ISSN 0950 382X Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Heliobacteriaceae amp oldid 223003777