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44 5387 110 798 Koordinaten 44 32 19 3 N 110 47 52 8 WMushroom Spring 1 Mushroom Pool 2 Mushroom Spring Inlet mikrobieller Mattenkern 3 LageLand oder Region Teton County Wyoming USAKoordinaten 44 32 19 N 110 47 53 W 44 5387 110 798GeologieQuelltyp ThermalquelleAustrittsart QuelltopfHydrologieFlusssystem Mississippi RiverVorfluter White Creek Firehole River Madison River Missouri River Mississippi River Golf von MexikoMushroom Spring oder Mushroom Pool ist die Bezeichnung einer heissen Quelle im unteren Geysir Becken des Yellowstone Nationalparks 1 2 Die Quelle befindet sich in der Nahe der grossen Geysire Great Fountain Geysir und White Dome Geysir 4 Die Temperatur des Quell wassers wenn es aus der Tiefe an die Oberflache kommt betragt 69 C und nimmt am Abfluss ab 3 Licht ist die wichtigste Energiequelle fur die phototrophe mikrobielle Matte im Mushroom Spring Obwohl sie oft einfach als eine Cyano bakterien matte bezeichnet wird leben in der Matte ganz unter schied liche phototrophe Bakterien neben Cyanobakterien auch Grune Nicht schwefel bakterien und Grune Schwefel bakterien 3 Inhaltsverzeichnis 1 Mikrookologie 1 1 Deinococcus Thermus 1 2 Chloroflexi 1 3 Chlorobi 1 4 Acidobacteriota 2 Weblinks 3 Anmerkungen 4 EinzelnachweiseMikrookologie BearbeitenDie Erforschung biologischer Organismen in heissen Quellen begann in den 1960er Jahren Anfangs dachte man dass thermophile Bakterien und Archaeen diese wurden damals noch nicht von den Bakterien unterschieden bei Temperaturen von uber 55 C nicht uberleben konnten Man entdeckte jedoch bald dass viele Bakterien in verschiedenen dieser heissen Quellen selbst bei hoheren Temperaturen nicht nur uberleben sondern sogar wachsen und gedeihen 5 Die beiden nahe beieinander liegenden Quellen Octopus Spring und Mushroom Spring im unteren Geysir Becken des Yellowstone Nationalparks spielen dabei eine bedeutende Rolle Von besonderem Interesse sind die mikrobiellen Gemeinschaften im Quellbecken und im Abfluss des Mushroom Spring in einem Temperaturbereich bis hinab auf nur noch ca 45 C Die mikrobielle Gemeinschaft im Unterboden der Quelle und der Abflusse zeigte sich extrem uneinheitlich Zwischen 40 und 69 C bilden sich phototrophe mikrobielle Matten 3 Neben den fur die Anwendung der Polymerase Kettenreaktion PCR bedeutsamen Bakterien der Gattung Thermus wurden in den mikrobiellen Matten der Quelle bzw der Abflusse wie auch beim nahe gelegenen Octopus Spring Vertreter der Cyanobakterien 3 der Grunen Nichtschwefelbakterien Choroflexi 3 sowie der Grunen Schwefelbakterien Chlorobi 6 gefunden Dazu kommt eine neue Gruppe mit der Bezeichnung Acidobacteriota Die Metagenomik zeigte dort vorherrschend fadenformige anoxygene Chloroflexi der Gattung Roseiflexus 3 Die Stickstofffixierung scheint auf Synechococcus spp A 1 in der oberen Mattenschicht und Thermodesulfovibrio sp in der Untermatte beschrankt zu sein der Nitrat Nitritstoffwechsel zeigte sich bei dieser Quelle limitiert Ein geschlossener Schwefelkreislauf wird durch die biologische Reduktion von Sulfat in Verbindung Genen fur die Oxidation von Sulfid hauptsachlich in phototrophen Mikroorganismen moglich 3 Ausserdem besitzen eine Reihe von Mikroorganismen im Bodenwasser Gene fur die Produktion bzw den Verbrauch von Wasserstoff womit die beobachteten Muster der Wasserstoffkonzentration erklart werden konnen 3 Deinococcus Thermus Bearbeiten nbsp T aquaticus abgelagert auf einem Milliporen Filter von 0 22 µm Balken 1 µm1969 isolierten Thomas D Brock und Hudson Freeze von der Indiana University aus dem Mushroom Spring einen solch extrem thermophilen Bakterienstamm den sie als Thermus aquaticus YT 1 bezeichneten er war der erste Vertreter der Gattung Thermus 7 8 Seitdem wurden weitere Spezies und Stamme dieser Gattung aus dem Phylum Deinococcus Thermus in ahnlichen Umgebungen auf der ganzen Welt gefunden 4 Insbesondere wurden T aquaticus selbst zusammen mit mehreren anderen Vertretern der Gattung im nahe gelegenen Octopus Spring gefunden 9 10 11 12 Der Stamm T thermophilus HB8 ursprunglich der als Stamm einer Spezies Flavobacterium thermophilum beschrieben 13 ab 1974 zur Gattung Thermus verschoben 14 Dieser wurde im September 1968 von Tairo Oshima aus Proben von der heissen Quelle Mine Onsen alias Mine Hot Spring 15 auf der Izu Halb insel Japan isoliert Yoshida amp Oshima 1971 13 16 17 Mit Hilfe der thermostabilen DNA Polymerasen von T aquaticus den Taq Polymerasen wurde die 1983 von Kary Mullis die PCR polymerase chain reaction so weit verbessert und weiterentwickelt dass sie erstmals in grossem Umfang in der Praxis eingesetzt werden konnte 18 19 12 Das Verfahren wurde kontinuierlich in Richtung noch hoherer Thermotoleranz und geringerer Fehlerquote weiterentwickelt zunachst kamen die DNA Polymerasen von T thermophilus Tth Polymerasen hinzu Inzwischen finden auch in diesem Sinn noch besser geeignete DNA Polymerasen aus anderswo gefundenen thermophilen Archaeen wie Pyrococcus furiosus Pfu Polymerasen und Thermococcus litoralis Vent Polymerasen Anwendung 18 19 Chloroflexi Bearbeiten Unter den Chloroflexi fanden sich hier wie auch im Octopus Spring Vertreter der Gattungen Roseiflexus Chloroflexus sowie Anaerolineae ahnliche Arten 6 Chlorobi Bearbeiten Unter den Chlorobien fanden sich hier ebenfalls wie auch im Octopus Spring Candidatus Thermochlorobacter aerophilus 20 syn Ca T aerophilum 20 21 22 Familie Thermochlorobacteraceae bzw Chloroherpetonaceae in der Ordnung Chlorobiales Referenzstamm ist OS GSB 20 oder kurz OS 21 22 6 Acidobacteriota Bearbeiten Entdeckt wurde zudem Candidatus Chloracidobacterium thermophilum diese Spezies wird heute meist den Blastocatellia fruher genannt Acidobacteria subdivision 4 23 24 oder den Terriglobia 25 in Phylum Acidobacteriota zugerechnet 23 24 25 6 Referenzstamm ist B alias ATCC BAA 2647 oder JCM 3019 25 Weblinks BearbeitenMarybeth Shea Discovering Life in Yellowstone Where Nobody Thought it Could Exist Serie Parks in Science History National Park Service NPS Mit Nahaufnahme vom Mushroom Pool und der Geschichte der PCR Memento im Webarchiv vom 17 Marz 2023 Thomas D Brock The Road to Yellowstone And Beyond In Annual Reviews Microbiol Band 49 1995 S 1 28 doi 10 1146 annurev mi 49 100195 000245 Anmerkungen Bearbeiten Hier sind vermutlich die thermophilen Spezies bzw Stamme der Gattung Synechococcus im herkommlichen Sinn zu verstehen Entsprechend einer Reorganisation derselben werden diese bisherigen Mitglieder in die Gattungen Thermosynechococcus und Thermostichus Synechococcus A ubergefuhrt siehe Obsidian Pool Cyanobakterien Einzelnachweise Bearbeiten a b Don A Bryant John F Heidelberg D Kirk Nordstrom Frank F Roberto Dave M Ward Mushroom Spring Montana State University a b Mushroom Pool Auf Google Maps a b c d e f g h i Vera Thiel Michael Hugler David M Ward Donald A Bryant The Dark Side of the Mushroom Spring Microbial Mat Life in the Shadow of Chlorophototrophs II Metabolic Functions of Abundant Community Members Predicted from Metagenomic Analyses In Frontiers in Microbiology Sec Extreme Microbiology Band 8 6 Juni 2017 doi 10 3389 fmicb 2017 00943 a b T Scott Bryan The Geysers of Yellowstone 4 Auflage University Press of Colorado 2008 ISBN 978 0 87081 924 7 englisch Thomas D Brock Life at High Temperatures University of Wisconsin Department of Bacteriology bact wisc edu Bioinfo Server Essay von 1994 a b c d Zhenfeng Liu Christian G Klatt Marcus Ludwig Douglas B Rusch Sheila I Jensen Michael Kuhl David M Ward Donald A Bryant CandidatusThermochlorobacter aerophilum an aerobic chlorophotoheterotrophic member of the phylumChlorobidefined by metagenomics and metatranscriptomics In Nature The ISME Journal Band 6 S 1869 1882 29 Marz 2012 doi 10 1038 ismej 2012 24 PMID 22456447 PMC 3446795 freier Volltext Thomas D Brock Hudson Freeze Thermus aquaticusgen n and sp n a Nonsporulating Extreme Thermophile In ASM Journals Journal of Bacteriology Band 98 Nr 1 1 April 1969 doi 10 1128 jb 98 1 289 297 1969 PMID 5781580 PMC 249935 freier Volltext PDF Siehe insbes Tbl 1 Fundort YT 1 Mushroom Spring Station I DSMZ DSMZ Thermus aquaticus YT 1 Stephen C Nold David M Ward DiverseThermusSpecies Inhabit a Single Hot Spring Microbial Mat In Systematic and Applied Microbiology Band 18 Nr 2 1 Januar 1995 S 274 278 doi 10 1016 s0723 2020 11 80398 x PMID 11539573 Anm Abhangig von der Plattform kann im Titel Thermus als Thermlus verschrieben sein korrekt auf PubMed und im PDF D A Stahl D J Lane G J Olsen N R Pace Characterization of a Yellowstone hot spring microbial community by 5S rRNA sequences In ASM Journals Applied and Environmental Microbiology Band 49 Nr 6 1 Juni 1985 doi 10 1128 aem 49 6 1379 1384 1 PMID 2409920 PMC 241732 freier Volltext NCBI Nucleotide Thermus sp from Octopus Spring 2 5S rRNA Thermus sp from Octopus Spring 3 5S rRNA a b Catherine C Helm Clark MERRY BLOGMAS FOR DEC EMBER 9 DNA AND YELLOWSTONE THE BIRTHPLACE OF DNA FINGERPRINTING BY THE PCR METHOD Blog auf Gnarly Science vom 9 Dezember 2017 a b Masasuke Yoshida Tairo Oshima The thermostable allosteric nature of fructose 1 6 diphosphatase from an extreme thermophile In Biochemical and Biophysical Research Communications Band 45 Nr 2 15 Oktober 1971 S 495 500 doi 10 1016 0006 291X 71 90846 1 PMID 4334342 LPSN Species Thermus thermophilus Mine Onsen Daifunto Park Hot Spring Hot Spring Bath Auf Japantravel NCBI Taxonomy Browser Thermus thermophilus HB8 strain heterotypic synonym Thermus thermophilus ATCC 27634 Dazu NCBI BioProject Whole genome sequencing of novel Thermus thermophilus strains isolated from Mine Onsen hot spring NCBI Nucleotide Thermus thermophilus HB8 001 DNA complete genome BacDive Thermus thermophilus HB8 is a thermophilic bacterium that was isolated from hot spring Auf dsmz de Memento im Webarchiv vom 19 Marz 2023 a b Thermus Lexikon der Biologie auf spektrum de 1999 a b Taq DNA Polymerase Lexikon der Biologie auf spektrum de 1999 a b c LPSN Species Candidatus Thermochlorobacter aerophilus synonym Candidatus Thermochlorobacter aerophilum Type strain OS GSB a b GTDB Thermochlorobacter aerophilum species dazu GCA 002794105 1 Thermochlorobacter aerophilum NCBI strain identifiers OS a b NCBI Taxonomy Browser Candidatus Thermochlorobacter aerophilum species dazu NCBI Nucleotide MAG Candidatus Thermochlorobacter aerophilum isolate OS Isolation source Yellowstone National Park Mushroom and Octopus hot spring a b NCBI Taxonomy Browser Chloracidobacterium thermophilum species dazu NCBI Nucleotide Chloracidobacterium thermophilum strain B USA Octopus Spring Yellowstone National Park Wyoming a b GTDB Chloracidobacterium thermophilum species a b c LPSN Species Chloracidobacterium thermophilum Type strain ATCC BAA 2647 B JCM 30199 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Mushroom Spring amp oldid 238944217