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Thermococci Die deutsch Thermokokken Synonym Protoarchaea 2 sind eine Klasse von Archaeen im Phylum Euryarchaeota Die Th

Thermococci

Die Thermococci (deutsch „Thermokokken“, Synonym Protoarchaea) sind eine Klasse von Archaeen im Phylum Euryarchaeota. Die Thermococcales bilden eine allgemein anerkannte Ordnung (Biologie) innerhalb der Thermococci.

Thermococci

Thermococcus gammatolerans

Systematik
Domäne: Archaeen (Archaea)
Abteilung: Euryarchaeota
Klasse: Thermococci
Wissenschaftlicher Name
Thermococci
Zillig & Reysenbach 2002
Schemazeichnung der obigen Zelle von Thermococcus gammatolerans

Thermococcales Bearbeiten

Die Ordnung Thermococcales umfasst nur die Familie Thermococcaceae mit ca. 40 oder mehr Spezies (Arten), was sie zu einer der zahlreichsten Familie in der Domäne der Archaeen macht, wobei bisher wahrscheinlich nur ein kleiner Teil der natürlich vorkommenden Arten dieser Gruppe untersucht ist. Diese Organismen sind hyperthermophil, d. h. sie leben in extrem heißen Umgebungen (z. B. in Hydrothermalquellen) bei optimalen Wachstumstemperaturen von über 80 °C. In solchen marinen Umgebungen sind sie weit verbreitet. Thermococci gehören zu den am häufigsten isolierten Organismen aus hydrothermalen Schloten in der Tiefsee. Vertreter wurden auch aus Ölfeldvorkommen und flachen hydrothermalen Meeresgebieten isoliert, allerdings noch nie von hydrothermalen Quellen an Land. Bei Ausbrüchen unterseeischer Vulkane wurden Thermococci in hohen Konzentrationen im umgebenden Meerwasser nachgewiesen.

Die Gattungen Thermococcus und Pyrococcus (wörtlich „Wärmeball“ und „Feuerball“) sind beide obligat anaerobe Chemoorganotrophe. Thermococcus bevorzugt 70–95 °C und Pyrococcus 70–100 °C.Thermococcus gammatolerans wurde beispielsweise im Guaymas-Becken entdeckt und wächst bei Temperaturen von 55–95 °C (optimale 88 °C) bei einem optimalen pH-Wert von 6. Diese Spezies (Art) hat eine ausgeprägte Strahlungsresistenz und kann Gammastrahlung von 30 kGy (Kilo-Gray) überleben. Vertreter der Gattung Thermococcus wurden auch in terrestrischen hydrothermalen Gewässern in Neuseeland gefunden.Palaeococcus helgesonii aus dem Tyrrhenischen Meer ist ein aerober chemoheterotropher Organismus, der bei Temperaturen von 45–85 °C (optimal 80 °C) wächst. Mit Stand 2012 lagen keine Daten zur Besiedlung von Thermokokken Niedrigtemperatur-Ökosystemen sowie in Umgebungen mit hohem oder niedrigem pH-Wert vor.

Methanophastidiosales Bearbeiten

Methanophastidiosales ist eine vorgeschlagene Bezeichnung für eine Gruppe von Euryarchaeota im taxonomischen Rang einer Ordnung, die ursprünglich WSA2 oder Arc I genannt wurde. Diese Archaeen gelten als die ersten entdeckten Methanbildner, das sich auf die Methanogenese durch Reduktion von methyliertem Thiol beschränken. Genomanalysen zeigen, dass ihnen Stoffwechselwege zur Kohlenstofffixierung, Stickstofffixierung und Biosynthese vieler Aminosäuren fehlen. Als Kohlenstoffquelle können sie Acetat, Malonat und Propionat verwenden.

Diese Archaeen finden sich in brackigen Meeressedimenten, hydrothermalen Sedimenten, mesophilen anaeroben Fermentern, in Kläranlagenwasser und -sedimenten, Deponiesickerwasser, erdölkontaminiertem Grundwasser usw.

Die Taxonomie dieser Gruppe als Ordnung der Klasse Thermococci ist noch in der Diskussion; eine andere Klassifizierung ist als eigene Klasse Methanofastidiosa innerhalb einer Stenosarchaea genannten Euryarchaeota-Klade.

Systematik Bearbeiten

Mit Stand Dezember 2021 hat die Klasse Thermococci die eine allgemein akzeptierte Ordnung Thermo­coccales; zudem wurde vorgeschlagen, eine weitere Ordnung Methanofastidiosales in die Klasse aufzunehmen:

Pyrococcus furiosus

Klasse Thermococci Zillig & Reysenbach 2002
mit Synonym Protoarchaea Cavalier-Smith 2002

  • Ordnung Thermococcales Zillig 1988
  • Gattung Pyrococcus Fiala & Stetter 1986
  • Gattung Thermococcus Zillig 1983
  • ?Ordnung Methanofastidiosales

Typus-Taxa sind fett hervorgehoben. Abgesehen von der Gattung Ca. Methanofastidiosum sind hier nur als gesichert gelistete Spezies angegeben.

Eine alternative Zuordnung der Gattung Ca. Methanofastidiosum geschieht nach LPSN und NCBI in eine eigene Klasse Ca. Methanofastidiosa corrig. Nobu et al. 2016, Klade Stenosarchaea Aouad et al. 2018 innerhalb der Euryarchaeota.

Anwendungen Bearbeiten

Die pfu-DNA-Polymerase (isoliert aus Pyrocccus furiosus) und die Vent-DNA-Polymerase (isoliert aus Thermococcus litoralis) sind aufgrund ihrer hohen Hitzebeständigkeit (Thermotoleranz) und ihrer Proofreading-Aktivität gut geeignet für all jene Anwendungen, bei denen geringe Fehlerraten beim Nukleotideinbau wichtig sind. Sie werden daher heute bei der PCR-Analytik bevorzugt gegenüber Polymerasen aus den Bakterienspezies Thermus aquaticus und Thermus thermophilus.

Literatur Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

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  7. ↑ WoRMS: Thermococci (Bitte den Schalter „marine only“ deaktivieren)
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  18. ↑ NCBI: "Candidatus Methanofastidiosum" Nobu et al. 2016 (genus); graphisch: Candidatus Methanofastidiosum, auf: LifeMap NCBI Version.
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wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele
Veröffentlichungsdatum:
Die Thermococci deutsch Thermokokken Synonym Protoarchaea 2 sind eine Klasse von Archaeen im Phylum Euryarchaeota Die Thermococcales bilden eine allgemein anerkannte Ordnung Biologie innerhalb der Thermococci 3 4 5 6 7 ThermococciThermococcus gammatoleransSystematikDomane Archaeen Archaea Abteilung EuryarchaeotaKlasse ThermococciWissenschaftlicher NameThermococciZillig amp Reysenbach 2002 1 Schemazeichnung der obigen Zelle von Thermococcus gammatolerans Inhaltsverzeichnis 1 Thermococcales 2 Methanophastidiosales 3 Systematik 4 Anwendungen 5 Literatur 6 EinzelnachweiseThermococcales BearbeitenDie Ordnung Thermococcales umfasst nur die Familie Thermococcaceae mit ca 40 oder mehr Spezies Arten was sie zu einer der zahlreichsten Familie in der Domane der Archaeen macht wobei bisher wahrscheinlich nur ein kleiner Teil der naturlich vorkommenden Arten dieser Gruppe untersucht ist 8 Diese Organismen sind hyperthermophil d h sie leben in extrem heissen Umgebungen z B in Hydrothermalquellen bei optimalen Wachstumstemperaturen von uber 80 C 1 In solchen marinen Umgebungen sind sie weit verbreitet Thermococci gehoren zu den am haufigsten isolierten Organismen aus hydrothermalen Schloten in der Tiefsee Vertreter wurden auch aus Olfeldvorkommen und flachen hydrothermalen Meeresgebieten isoliert allerdings noch nie von hydrothermalen Quellen an Land Bei Ausbruchen unterseeischer Vulkane wurden Thermococci in hohen Konzentrationen im umgebenden Meerwasser nachgewiesen Die Gattungen Thermococcus und Pyrococcus wortlich Warmeball und Feuerball sind beide obligat anaerobe Chemoorganotrophe Thermococcus bevorzugt 70 95 C und Pyrococcus 70 100 C 9 10 Thermococcus gammatolerans wurde beispielsweise im Guaymas Becken entdeckt und wachst bei Temperaturen von 55 95 C optimale 88 C bei einem optimalen pH Wert von 6 Diese Spezies Art hat eine ausgepragte Strahlungsresistenz und kann Gammastrahlung von 30 kGy Kilo Gray uberleben 11 Vertreter der Gattung Thermococcus wurden auch in terrestrischen hydrothermalen Gewassern in Neuseeland gefunden 12 Palaeococcus helgesonii aus dem Tyrrhenischen Meer ist ein aerober chemoheterotropher Organismus der bei Temperaturen von 45 85 C optimal 80 C wachst 13 14 Mit Stand 2012 lagen keine Daten zur Besiedlung von Thermokokken Niedrigtemperatur Okosystemen sowie in Umgebungen mit hohem oder niedrigem pH Wert vor 8 Methanophastidiosales BearbeitenMethanophastidiosales 15 ist eine vorgeschlagene Bezeichnung fur eine Gruppe von Euryarchaeota im taxonomischen Rang einer Ordnung die ursprunglich WSA2 oder Arc I genannt wurde Diese Archaeen gelten als die ersten entdeckten Methanbildner das sich auf die Methanogenese durch Reduktion von methyliertem Thiol beschranken Genomanalysen zeigen dass ihnen Stoffwechselwege zur Kohlenstofffixierung Stickstofffixierung und Biosynthese vieler Aminosauren fehlen Als Kohlenstoffquelle konnen sie Acetat Malonat und Propionat verwenden 16 Diese Archaeen finden sich in brackigen Meeressedimenten hydrothermalen Sedimenten mesophilen anaeroben Fermentern in Klaranlagenwasser und sedimenten Deponiesickerwasser erdolkontaminiertem Grundwasser usw 16 Die Taxonomie dieser Gruppe als Ordnung der Klasse Thermococci ist noch in der Diskussion eine andere Klassifizierung ist als eigene Klasse Methanofastidiosa 17 innerhalb einer Stenosarchaea genannten Euryarchaeota Klade 18 Systematik BearbeitenMit Stand Dezember 2021 hat die Klasse Thermococci die eine allgemein akzeptierte Ordnung Thermo coccales 6 4 7 zudem wurde vorgeschlagen eine weitere Ordnung Methanofastidiosales in die Klasse aufzunehmen 19 15 nbsp Pyrococcus furiosusKlasse Thermococci Zillig amp Reysenbach 2002mit Synonym Protoarchaea Cavalier Smith 2002 2 Ordnung Thermococcales Zillig 1988Familie Thermococcaceae Zillig 1988Gattung Palaeococcus Takai et al 2000Spezies P ferrophilus Takai et al 2000 Spezies P helgesonii Amend et al 2006 Spezies P pacificus Zeng et al 2013Gattung Pyrococcus Fiala amp Stetter 1986Spezies P furiosus Fiala amp Stetter 1986 Spezies P glycovorans Barbier et al 1999 Spezies P orikoshii Gonzalez et al 1999 Spezies P kukulkanii Callac et al 2016 Spezies P woesei Zillig Zillig 1988 Spezies P yayanosii Birrien et al 2011Gattung Thermococcus Zillig 1983Spezies T acidaminovorans Dirmeier et al 2001 Spezies T aciditolerans Li et al 2021 Spezies T aegaeus corrig Arab et al 2000 mit Schreibvariante T aegaeicus Spezies T aggregans Canganella et al 1998 Spezies T alcaliphilus Keller et al 1997 Spezies T atlanticus Cambon Bonavita et al 2004 Spezies T barophilus Marteinsson et al 1999 Spezies T barossii Duffaud et al 2005 Spezies T camini Courtine et al 2021 Spezies T celer Zillig 1983 Spezies T celericrescens Kuwabara et al 2007 Spezies T chitonophagus Huber amp Stetter 1996 Spezies T cleftensis Hensley et al 2014 Spezies T coalescens Kuwabara et al 2005 Spezies T eurythermalis Zhao et al 2015 Spezies T fumicolans Godfroy amp Meunier 1996 Spezies T gammatolerans Jolivet et al 2003 Spezies T gorgonarius Miroshnichenko et al 1998 12 Spezies T guaymasensis Canganella et al 1998 Spezies T henrietii Alain et al 2021 Spezies T hydrothermalis Godfroy et al 1997 Spezies T indicus Godfroy Lim et al 2021 Spezies T kodakarensis corrig Atomi et al 2005 mit Schreibvariante T kodakaraensis ehemals Pyrococcus sp KOD1 20 21 22 Spezies T litoralis Neuner et al 2001 Spezies T pacificus Miroshnichenko et al 1998 12 Spezies T paralvinellae Hensley et al 2014 Spezies T peptonophilus Gonzalez et al 1996 Spezies T piezophilus Dalmasso et al 2017 Spezies T prieurii Gorlas et al 2013 Spezies T profundus corrig Kobayashi amp Horikoshi 1995 Spezies T sibiricus Miroshnichenko et al 2001 Spezies T siculi Grote et al 2000 Spezies T stetteri Miroshnichenko 1990 Spezies T thioreducens Pikuta et al 2007 Spezies T waiotapuensis Gonzalez et al 2001 Spezies T zilligii Ronimus et al 1999 dd dd Ordnung Methanofastidiosales 19 Familie Methanofastidiosaceae 23 24 Genus Ca Methanofastidiosum 23 alias Arc I group oder WSA2 group 16 Spezies Ca M methylthiophilum Nobu et al 2016 mit Schreibvariante Ca M methylthiophilus inkl Arc I group archaeon ADurb1013 Bin02101 dd dd Typus Taxa sind fett hervorgehoben Abgesehen von der Gattung Ca Methanofastidiosum sind hier nur als gesichert gelistete Spezies angegeben Eine alternative Zuordnung der Gattung Ca Methanofastidiosum geschieht nach LPSN und NCBI in eine eigene Klasse Ca Methanofastidiosa corrig Nobu et al 2016 Klade Stenosarchaea Aouad et al 2018 innerhalb der Euryarchaeota 17 18 Anwendungen BearbeitenDie pfu DNA Polymerase isoliert aus Pyrocccus furiosus und die Vent DNA Polymerase isoliert aus Thermococcus litoralis sind aufgrund ihrer hohen Hitzebestandigkeit Thermotoleranz und ihrer Proofreading Aktivitat gut geeignet fur all jene Anwendungen bei denen geringe Fehlerraten beim Nukleotideinbau wichtig sind Sie werden daher heute bei der PCR Analytik bevorzugt gegenuber Polymerasen aus den Bakterienspezies Thermus aquaticus und Thermus thermophilus 25 Literatur BearbeitenCarl R Woese Otto Kandler Mark L Wheelis Towards a natural system of organisms proposal for the domains Archaea Bacteria and Eucarya In Proc Natl Acad Sci USA Band 87 Nr 12 1990 S 4576 4579 doi 10 1073 pnas 87 12 4576 PMID 2112744 PMC 54159 freier Volltext bibcode 1990PNAS 87 4576W Christian Rinke Maria Chuvochina A J Mussig Pierre Alain Chaumeil David W Waite W B Whitman Donovan H Parks Philip Hugenholtz A rank normalized archaeal taxonomy based on genome phylogeny resolves widespread incomplete and uneven classifications auf CSH BioRxiv 3 Marz 2020 doi 10 1101 2020 03 01 972265 Meta org ResearchGate Preprint Einzelnachweise Bearbeiten a b Wolfram Zillig Anna Louise Reysenbach Bergey s Manual of Systematic Bacteriology Volume 1 The Archaea and the deeply branching and phototrophic Bacteria Hrsg D R Boone R W Castenholz 2nd Auflage Springer Verlag New York 2001 ISBN 0 387 98771 1 Class IV sic V Thermococci class nov S 169 archive org a b 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hyperthermophilic archaea and characterization of archaeal thermostable DNA polymerase Dissertation im Bereich Biowissenschaften 2005 188 Seiten archiviert Epub 9 Marz 2012 russisch Gerhard Fiala Karl O Stetter Pyrococcus furiosus sp nov represents a novel genus of marine heterotrophic archaebacteria growing optimally at 100 C In Archives of Microbiology Band 145 Juni 1986 S 56 61 doi 10 1007 BF00413027 Evelyne Marguet Marie Gaudin Emilie Gauliard Isabelle Fourquaux Stephane le Blond du Plou Ikuo Matsui Patrick Forterre Membrane vesicles nanopods and or nanotubes produced by hyperthermophilic archaea of the genus Thermococcus In Biochem Soc Trans Band 41 Nr 1 29 Januar 2013 S 436 442 portlandpress com doi 10 1042 BST20120293 PMID 23356325 Edmond Jolivet Stephane L Haridon Erwan Corre Patrick Forterre Daniel Prieur Thermococcus gammatolerans sp nov a hyperthermophilic archaeon from a deep sea hydrothermal vent that resists ionizing radiation In Int J Syst Evol Microbiol Band 53 Nr Pt 3 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Haruyuki Atomi Tadayuki Imanaka Characterization of an archaeal malic enzyme from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1 In Archaea Band 1 Nr 5 Mai 2005 S 293 301 doi 10 1155 2005 250757 PMID 15876562 PMC 2685551 freier Volltext Toshiaki Fukui Haruyuki Atomi Tamotsu Kanai Rie Matsumi Shinsuke Fujiwara Tadayuki Imanaka Complete genome sequence of the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakaraensis KOD1 and comparison with Pyrococcus genomes In CSH Press Genome Research Band 15 Nr 3 Marz 2005 S 352 363 doi 10 1101 gr 3003105 PMID 15710748 PMC 551561 freier Volltext Epub 14 Februar 2005 a b Midas Genus Candidatus Methanofastidiosum Alternative Names WCHA1 57 Microbial Database for Activated Sludge and Anaerobic Digesters Universitat Aalborg AAU Danemark Stefano Fazi et al High concentrations of dissolved biogenic methane associated with cyanobacterial blooms in East African lake surface water In Nature Communications Band 4 Nr 845 7 Juli 2021 doi 10 1038 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