Methanobrevibacter

Methanobrevibacter ist eine Gattung obligat anaerober, methanogener Archaeen. Arten dieser Gattung können unter anderem im Darm, in der Zahnflora und in der Vagina vieler Säugetiere auftreten.

Methanobrevibacter
Systematik
Domäne: Archaeen (Archaea) Abteilung: Euryarchaeota Klasse: Methanobacteria Ordnung: Methanobacteriales Familie: Methanobacteriaceae Gattung: Methanobrevibacter
Wissenschaftlicher Name
Methanobrevibacter
Balch & Wolfe, 1981

Merkmale

Der Einzeller ist prokaryotisch, hat also keinen echten Zellkern. Der Name Methanobrevibacter bedeutet in etwa „methanbildender, kurzer Stab“. Die Zellen der verschiedenen Arten sind oval, kugel- oder stäbchenförmig; Methanobrevibacter bildet keine Sporen und selten Filamente (Zellformen). Seine Länge beträgt bis zu 4 μm, seine Breite beträgt bis zu 1 μm. Er ist grampositiv, hat eine Zellwand aus Pseudopeptidoglycan und erreicht, abhängig von der Art, sein Wachstumsoptimum bei einem pH-Wert zwischen 6 und 8 und bei Temperaturen von 28–42 °C.

Lebensweise

Er findet sich im Verdauungstrakt von Säugetieren (z. B. in der menschlichen Darmflora). Er verwertet Kohlendioxid und Wasserstoff und produziert Methan. Dieses Gas wird von Säugetieren als Flatus aus ihrem Darmtrakt ausgeschieden, in geringen Mengen aber auch in den Blutkreislauf resorbiert.

Systematik

Die Gattung Methanobrevibacter Balch & Wolfe 1981 wurde 1979 beschrieben und 1981 bestätigt. Die Typusart der Gattung ist Methanobrevibacter ruminantium (Smith & Hungate 1958) Balch & Wolfe 1981. Diese Art wurde zuvor der Gattung Methanobacterium zugeordnet (als „Methanobacterium ruminantium Smith & Hungate 1958“).

Externe Systematik

Die Gattung Methanobrevibacter ist ein Taxon innerhalb der Familie Methanobacteriacea, welche der Ordnung Methanobacteriales angehört, die wiederum die Typusordnung der Klasse Methanobacteria ist; die Methanobacteria gehören der Abteilung Euryarchaeota innerhalb der Domäne Archaea an (LPSN). Alle bisher bekannten Arten, die der Klasse Methanobacteria Boone 2002 zugeordnet wurden, betreiben Methanogenese, sind also Methanbildner; innerhalb der Abteilung Euryarchaeota gibt es Archaeen, die Methan bilden und solche, die das nicht tun.

Aufgrund von Änderungen in der Taxonomie der Prokaryoten wurde in der Vergangenheit die taxonomische Einordnung sämtlicher Methanbildner und somit auch die Systematik von Methanobrevibacter novelliert. Heute stellen die Methanbildner keine taxonomische Einheit mehr dar, sondern eine physiologische bzw. ökologische Gruppe, der auch Methanobrevibacter angehört; aus historischen Gründen gibt es die veraltete und mehrdeutige Bezeichnung „Methanbakterien“.

Arten

Der Gattung wurden 15 Arten zugeordnet (LPSN, Abruf 2019-09):

• Methanobrevibacter acididurans Savant et al. 2002
• Methanobrevibacter arboriphilus corrig. (Zeikus & Henning 1975) Balch & Wolfe 1981
• Methanobrevibacter boviskoreani Lee et al. 2013
• Methanobrevibacter curvatus Leadbetter & Breznak 1997
• Methanobrevibacter cuticularis Leadbetter & Breznak 1997
• Methanobrevibacter filiformis Leadbetter et al. 1998
• Methanobrevibacter gottschalkii Miller & Lin 2002
• Methanobrevibacter millerae Rea et al. 2007
• Methanobrevibacter olleyae Rea et al. 2007
• Methanobrevibacter oralis Ferrari et al. 1995
• Methanobrevibacter ruminantium (Smith & Hungate 1958) Balch & Wolfe 1981
• Methanobrevibacter smithii Balch & Wolfe 1981
• Methanobrevibacter thaueri Miller & Lin 2002
• Methanobrevibacter woesei Miller & Lin 2002
• Methanobrevibacter wolinii Miller & Lin 2002

Weblinks

Commons: Methanobrevibacter – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Encyclopedia of Life: Darstellung seiner vollständigen inneren Systematik (inkl. Stämmen)
• Uniwersytet Wrocławski: Übersicht über die Merkmale und die Morphologie seiner Arten
• Josephine Franke: Mikrobiom des Darms ist diverser als gedacht – Archaeen machen 1,2 Prozent der mikrobiellen Darmbesiedelung aus. Auf scinexx.de vom 18. Januar 2022 (vor allem Methanobrevibacter)

Anmerkungen

1. Die Gattung wurde durch Balch et al. (1979, PMID 390357) beschrieben und die Autorenschaft wurde in der Liste Nummer 6 (1981, doi:10.1099/00207713-31-2-215) bestätigt. Zu dieser Zeit wurde zwischen den Domänen (Bakterien und Archaeen) noch nicht unterschieden; die Zuordnung zur Domäne der Archaeen erfolgte nachträglich durch Wissenszuwachs (Woese et al. 1990, PMID 2112744). Siehe auch Abschnitt #Systematik.
2. In der LPSN (Abruf 2019-09) stand unter Namensherkunft für Methanobrevibacter folgendes: Etymology: N.L. n. methanum [from French n. méth(yle) and chemical suffix -ane], methane; N.L. pref. methano-, pertaining to methane; L. adj. brevis, short; N.L. masc. n. bacter, rod, staff; N.L. masc. n. Methanobrevibacter, short methane (-producing) rod.
3. Die Zellformen werden auch als „Coccobacilli“ (ovale, sehr kurze stäbchenförmige Zellen), als Kokken (kugelige bzw. sphärische Zellen) oder als Stäbchen (bzw. als Bazillen, gelegentlich auch als Bakterien) bezeichnet. Fadenförmige Zellen werden als Filamente bezeichnet.
4. Die Bezeichnung „Methanbakterien“ ist durch Wissenszuwachs mehrdeutig geworden (siehe Methanbildner, Begriffsabgrenzung). Im Online-Wörterbuch Duden stand dazu folgendes (Abruf 2019-09-10, https://www.duden.de/suchen/dudenonline/methanbakterie, Methanbakterie): „Substantiv, feminin - Methan bildendes Bakterium, das nur an anaeroben Standorten vorkommt“.

Einzelnachweise

1. Elizabeth Hansen: Comparative and Functional Genomic Analysis of the Methanobrevibacter smithii Pan Genome. In: All Theses and Dissertations (ETDs). Nr. 695. Washington University Open Scholarship, 24. Mai 2012, doi:10.7936/k7hd7sp5 (englisch, wustl.edu). 
2. B. S. Samuel, E. E. Hansen, J. K. Manchester, P. M. Coutinho, B. Henrissat: Genomic and metabolic adaptations of Methanobrevibacter smithii to the human gut. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 104, Nr. 25, 19. Juni 2007, ISSN 0027-8424, S. 10643–10648, doi:10.1073/pnas.0704189104, PMID 17563350, PMC 1890564 (freier Volltext). 
3. Everly Conway de Macario, Alberto J. L. Macario: Methanogenic archaea in health and disease: a novel paradigm of microbial pathogenesis. In: International journal of medical microbiology: IJMM. Band 299, Nr. 2, 1. Februar 2009, S. 99–108, doi:10.1016/j.ijmm.2008.06.011, PMID 18757236. 
4. Archaeans - Archaea - Details - Encyclopedia of Life. In: Encyclopedia of Life. Abgerufen am 4. Juni 2016. 
5. Methanobrevibacter - Overview - Encyclopedia of Life. In: Encyclopedia of Life. Abgerufen am 4. Juni 2016. 
6. Methanogens. In: metanogen.biotech.uni.wroc.pl. Uniwersytetu Wrocławskiego, abgerufen am 9. September 2019 (englisch). 
7. Terry L. Miller: Methanobrevibacter. In: Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, S. 1–14, doi:10.1002/9781118960608.gbm00496. 
8. B. S. Samuel, E. E. Hansen, J. K. Manchester, P. M. Coutinho, B. Henrissat, R. Fulton, P. Latreille, K. Kim, R. K. Wilson, J. I. Gordon: Genomic and metabolic adaptations of Methanobrevibacter smithii to the human gut. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 104, Nummer 25, Juni 2007, S. 10643–10648, doi:10.1073/pnas.0704189104, PMID 17563350, PMC 1890564 (freier Volltext).
9. Terry L. Miller, M. J. Wolin, Everly Conway de Macario, und Alberto J. L. Macario: Isolation of Methanobrevibacter smithii from Human Feces. (Online [PDF]). 
10. W. E. Balch, G. E. Fox, L. J. Magrum, C. R. Woese, R. S. Wolfe: Methanogens: reevaluation of a unique biological group. In: Microbiological Reviews. Band 43, Nr. 2, Juni 1979, ISSN 0146-0749, S. 260–296, PMID 390357, PMC 281474 (freier Volltext). 
11. Validation of the Publication of New Names and New Combinations Previously Effectively Published Outside the IJSB: List No. 6. In: International Journal of Systematic Bacteriology. Band 31, Nr. 2, 1. April 1981, ISSN 0020-7713, S. 215–218, doi:10.1099/00207713-31-2-215. 
12. Validation of publication of new names and new combinations previously effectively published outside the IJSEM. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Validation list no. 85. In: IUMS [zuständiges Gremium] (Hrsg.): International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 52, Pt 3, Mai 2002, ISSN 1466-5026, S. 685–690, doi:10.1099/00207713-52-3-685, PMID 12054225. 
13. David R. Boone: Class I. Methanobacteria class. nov. In: David R. Boone, Richard W. Castenholz, George M. Garrity (Hrsg.): Bergey’s Manual® of Systematic Bacteriology. 2. Auflage. Volume one: The Archaea and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria. Springer Verlag, New York 2001, S. 213, doi:10.1007/978-0-387-21609-6. 
14. Classification of bacteria - sponsored by Ribocon GmbH. In: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature. Abgerufen am 9. September 2019 (englisch). 
15. Eric Bapteste, Céline Brochier, Yan Boucher: Higher-level classification of the Archaea: evolution of methanogenesis and methanogens. In: Archaea (Vancouver, B.C.). Band 1, Nr. 5, Mai 2005, ISSN 1472-3646, S. 353–363, PMID 15876569, PMC 2685549 (freier Volltext). 
16. R. H. Whittaker: New Concepts of Kingdoms of Organisms. In: Science. Band 163, Nr. 3863, 10. Januar 1969, ISSN 0036-8075, S. 150–160, doi:10.1126/science.163.3863.150, PMID 5762760 (Online [abgerufen am 28. Mai 2016]). 
17. C R Woese, G E Fox: Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 74, Nr. 11, 1. November 1977, S. 5088–5090, PMID 270744, PMC 432104 (freier Volltext). 
18. C. R. Woese, O. Kandler, M. L. Wheelis: Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Band 87, Nr. 12, 1. Juni 1990, ISSN 0027-8424, S. 4576–4579, doi:10.1073/pnas.87.12.4576, PMID 2112744, PMC 54159 (freier Volltext). 
19. Methanobrevibacter. In: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature. Abgerufen am 9. September 2019.