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Melainabacteria Die Melainabakterien auch Vampirovibrionia genannt 4 sind ein mit den Cyanobakterien verwandtes Phylum b

Melainabacteria

Die Melainabacteria (Melainabakterien), auch Vampirovibrionia genannt, sind ein mit den Cyanobakterien verwandtes Phylum (botanisch Abteilung, zoologisch Stamm), die früher auch als ACD20-Gruppe bezeichnet wurde. Melainabakterien wurden im menschlichen Darmtrakt und in verschiedenen aquatischen Lebensräumen wie dem Grundwasser und in Quellen gefunden. Durch die Analyse der Genome von Melainabakterien sind Vorhersagen über ihre Zellstruktur und die Stoffwechselfähigkeiten möglich, auch bevor man diese isolieren und mikroskopieren kann. Diese Organismen scheinen verschiedene Kohlenstoffquellen zu fermentieren, um Wasserstoff, Ethanol, Acetat oder Laktat zu erzeugen. Diese Bakterien werden als den Cyanobakterien nahestehend betrachtet und bilden wahrscheinlich eine basale Gruppe, da sie keine Photosynthese betreiben.

Melainabakterien

REM-Aufnahme von Vampirovibrio chlorellavorus an Chlorella sorokiniana (Pfeil). Balken 5 µm.

Systematik
Klassifikation: Lebewesen
Domäne: Bakterien (Bacteria)
Terrabacteria
Cyanobacteria/Melainabacteria-Gruppe
Abteilung: Melainabakterien
Wissenschaftlicher Name
Melainabacteria
Di Rienzi et al. 2013

Forschungsgeschichte Bearbeiten

Bei ihrer Entdeckung in menschlichen Fäkalproben wurden sie zunächst für eine seltene Form von Cyanobakterien gehalten, die unerwartet im menschlichen Verdauungstrakt vorkommt. Stoffwechsel­vorhersagen auf Grund der Genomanalysen ergaben aber, dass die Photo­synthese­maschinerie fehlt und der Stoffwechsel obligat (ausschließlich) auf Fermentation beruht. Die Melainabakterien werden heute daher als Schwesterstamm der Cyanobakterien angesehen.

Etymologie Bearbeiten

  • Melainabacteria: Das Taxon ist benannt nach Melaina (griechisch Μέλαινα), einer der Nymphen in der griechischen Mythologie, die nach der Legende über dunkle unterirdische Aspekte wacht. Ihr Name verweist darauf, dass die Melainabacteria ein Taxon von Bakterien sind, die in der Dunkelheit vorkommen.
  • Vampirovibrionia: Der Name ist abgeleitet von neulateinisch vampirum ‚Vampir‘ und lateinisch vibrare ‚sich wellenförmig bewegen, hin- und herbewegen, vibrieren, zittern‘ bzw. neulat. vibrium ‚etwas, das sich wellenförmig bewegt, …, zittert‘, vgl. Bakteriengattung Vibrio (Vibrionen). Die Bezeichnung meint also sich vampirartig verhaltende Bakterien mit vibrionenartiger Gestalt.

Beschreibung Bearbeiten

Lebenszyklus des parasitären Bakteriums Vampirovibrio chlorellavorus, hier Chlorella vulgaris parasitierend.
Vorgeschlagener Mechanismus der Anheftung von Vampirovibrio chlorellavorus an Chlorella vulgaris

Die Zellen der Melainabakterien ähneln denen der Cyanobakterien darin, dass sie von zwei Membranen (einer äußeren Zellwand und der darunterliegenden eigentlichen Zellmembran) umgeben ist (didermisch), und daher gramnegativ sind. Sie unterscheiden sich von den Cyano­bakterien dadurch, dass die meisten Vertreter Geißeln und damit Bewegungs­fähigkeit (Motilität) besitzen; nur einigen Mitgliedern (z. B. die der Ordnung Gastranaerophilales) fehlt dieses Merkmal. Melainabakterien sind im Unterschied zu den Cyanobakterien dafür nicht in der Lage, Photosynthese zu betreiben, sondern gewinnen ihre Energie durch Gärung (Fermentation). Genom­analysen von Melaina­bakterien, die aus dem Grundwasser isoliert wurden, deuten darauf hin, dass diese Organismen wie viele Cyanobakterien in der Lage sind, Stickstoff zu fixieren.

Melainabakterien haben keine verknüpften Elektronentransportketten, verfügen aber über mehrere Methoden zur Erzeugung eines Membranpotentials, das dann über ATP-Synthase ATP (Adenosin­tri­phosphat) produzieren kann. Zumindest die im Grund­wasser vor­kom­menden Vertreter sind aufgrund von Genom­analysen in der Lage, Fe-Hydro­genasen zur H2-Produktion zu nutzen, die von anderen Mikro­organismen verbraucht werden können.

Melainabakterien aus dem menschlichen Darm synthetisieren auch mehrere B- und K-Vitamine, woraus sich schließen lässt, dass diese Bakterien für ihren Wirt von Nutzen sind, wenn sie zusammen mit Pflanzenfasern verzehrt werden.

Systematik und Phylogenie Bearbeiten

Innere Systematik Bearbeiten

Die folgende Taxonomie folgt der Genome Database (GTDB) sowie LPSN, NCBI und WoRMS:

Phylum Melainabacteria Di Rienzi et al. 2013(L,N) (alias Vampirovibrionia(G) bzw. früher ACD20-Gruppe s. l.)

  • Klasse „Candidatus Melainabacteria“ Soo et al. 2014(L)
  • Ordnung „Ca. Gastranaerophilales“ Soo et al. 2014(G,L) (früher YS2-Gruppe)
  • ohne Familien- oder Gattungszuweisung:
  • Ordnung „Ca. Obscuribacterales“ Soo et al. 2014(G,N) (früher mle1-12-Gruppe)
  • Ordnung „Vampirovibrionales“ Soo et al. 2015(G,N) (früher SM1D11-Gruppe)
  • ohne Klassen oder sonstige Zuordnung:

Die Zuordnung von ACD20 ist unsicher, manche Autoren identifizieren die ACD20-Gruppe s. s. mit der Ordnung Caenarcaniphilales (Monchamp, 2019); andere sehen ACD20 in der Ordnung Gastranaerophilales (Soo, 2015).

Phylogenetische Beziehungen Bearbeiten

Neuere molekulare Analysen haben in etwa die folgenden Verwandtschaftsbeziehungen ergeben, einschließlich anderer Kladen, deren Beziehungen unsicher waren.

 ​Cyano-Melainabacteria 
   

Sericytochromatia (ML635J-21, Blackallbacteria)


   
 Melainabacteria​ 
   

Obscuribacterales (mit Obscuribacter)


   

Caenarcaniphilales (mit Caenarcanum, ?ACD20)



 *1)​ 

Vampirovibrionales (mit Vampirovibrio)


   Gastranaerophilales 

?ACD20


   

MEL_B2


   

MEL_B1


 *2) 

Gastranaerophilus phascolarctosicola und unbewegliche Vertreter der Gastranaerophilales







 *3)  Cyanobacteria 

Gloeobacteria


   

Crown group Cyanobacteria





   

Margulisbacteria (RIF30,RBX1/ZB3)


   

Saganbacteria (WOR-1)




Legende:

Manche Autoren verwenden abweichend der Begriff Cyanobakterien bzw. Cyanobacteria sensu lato für die gesamte Cyanobacteria/Melainabacteria-Gruppe verwendet, während die Photosynthese betreibenden Cyanobakterien sensu stricto dann als Oxyphotobacteria bezeichnet werden; für die nicht photosynthetischen Vertreter der wird dann im Englischen auch die informelle (nicht-taxonomische) Bezeichnung „non-photosynthetic cyanobacteria“ (NCY) oder „dark cyanobacteria“ benutzt.

Die Trennung der beiden Linien (Melainabacteria und Cyanobacteria) erfolgte vermutlich vor ca. 3,5 Milliarden Jahren. Vor 2,5–2,6 Milliarden Jahren erwarben dann offenbar die Melainabakterien Geißeln, und die andere Gruppe die Fähigkeit zur Photosynthese. Im Laufe ihrer Evolutionsgeschichte haben später einige der Melainabacteria anscheinend ihre Geißeln wieder verloren, während die Cyanobakterien dann erst vor 2,5 bis 2,4 Milliarden Jahren so viel Sauerstoff produzierten, dass es zur Großen Sauerstoffkatastrophe (englisch Great Oxygenation Event, GOE) kam. Die Anfänge der sauerstoffproduzierenden Cyanobakterien liegen demnach gut 300 Millionen Jahre vor dem GOE (Nachlauf-Theorie).

Möglicherweise ist die Photosynthese sehr alt und stammt schon aus der Anfangszeit des Lebens. Vampirovibrionia, Sericytochromatia, Margulisbacteria usw. hätten dann die Photosynthese sekundär wieder verloren.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. ↑ Blake T. Hovde, Seth A. Steichen, Shawn R. Starkenburg, Judith K. Brown: Vampirovibrio chlorellavorus draft genome sequence, annotation, and preliminary characterization of pathogenicity determinants. Phycological Research, Band 68, Nr. 1, S. 23–29, 17. Juli 2019, doi:10.1111/pre.12392
  2. NCBI: Cyanobacteria/Melainabacteria group (clade); graphisch: Cyanobacteria/Melainabacteria group, auf: Lifemap, NCBI Version.
  3. ↑ Sara C. Di Rienzi, Itai Sharon, Kelly C. Wrighton, Omry Koren, Laura A. Hug, Brian C. Thomas, Julia K. Goodrich, Jordana T. Bell, Timothy D. Spector, Jillian F. Banfield, R. E. Ley: The human gut and groundwater harbor non-photosynthetic bacteria belonging to a new candidate phylum sibling to Cyanobacteria. In: eLife. 2. Jahrgang, 1. Oktober 2013, S. e01102, doi:10.7554/eLife.01102, PMID 24137540, PMC 3787301 (freier Volltext) – (elifesciences.org).
  4. ↑ Genome Database (GTDB): Cyanobacteria
  5. ↑ Donovan H. Parks, Maria Chuvochina, David W. Waite, Christian Rinke, Adam Skarshewski, Pierre-Alain Chaumeil, Philip Hugenholtz: A standardized bacterial taxonomy based on genome phylogeny substantially revises the tree of life, in: Nature Biotechnology, Band 36, Nr. 10, S. 996–1004, 27. August 2018, doi:10.1038/nbt.4229, PMID 30148503, ResearchGate
  6. Kelly C. Wrighton, Cindy J. Castelle, Michael J. Wilkins, Laura A. Hug, Itai Sharon, Brian C. Thomas, Kim M. Handley, Sean W. Mullin, Carrie D. Nicora, Andrea Singh, Mary S. Lipton, Philip E. Long, Kenneth H. Williams, Jillian F. Banfield: Metabolic interdependencies between phylogenetically novel fermenters and respiratory organisms in an unconfined aquifer, in: Nature ISME Journal, Band 8, Nr. 7, Integrated genomics and post-genomics approaches in microbial ecology, 13. März 2014, S. 1452–1463, doi:10.1038/ismej.2013.249.
  7. ↑ Rochelle M. Soo, Connor T. Skennerton, Yuji Sekiguchi, Michael Imelfort, Samuel J. Paech, Paul G. Dennis, Jason A. Steen, Donovan H. Parks, Gene W. Tyson, Philip Hugenholtz: An expanded genomic representation of the phylum cyanobacteria. In: Genome Biol Evol. 6. Jahrgang, Nr. 5, 2. Mai 2014, S. 1031–1045, doi:10.1093/gbe/evu073, PMID 24709563, PMC 4040986 (freier Volltext) – (oup.com).
  8. ↑ Cindy J. Castelle, Jillian F. Banfield: Major New Microbial Groups Expand Diversity and Alter our Understanding of the Tree of Life. Cell Perspective, Band 172, Nr. 6, S. 1181–1197, 8. März 2018, doi:10.1016/j.cell.2018.02.016; insbes. Tbl. S1
  9. ↑ LPSN: Class "Candidatus Melainabacteria" Soo et al. 2014
  10. Mike Campbell: Melaina, auf: Behind the Name (behindthename.com)
  11. ↑ LPSN: Vampirovibrio Gromov and Mamkayeva 1980
  12. ↑ Rochelle M. Soo, Ben J. Woodcroft, Donovan H. Parks, Gene W. Tyson, Philip Hugenholtz: Back from the dead; the curious tale of the predatory cyanobacterium Vampirovibrio chlorellavorus. In: PeerJ, Band 3, 21. Mai 2015, e968, doi:10.7717/peerj.968, PMID 26038723, PMC 4451040 (freier Volltext). Siehe insbes. Fig. 1
  13. ↑ LPSN: Phylum "Candidatus Melainabacteria" Di Rienzi et al. 2013
  14. NCBI: "Candidatus Melainabacteria" Di Rienzi et al. 2013 (phylum); graphisch: Candidatus Melainabacteria, auf: Lifemap, NCBI Version.
  15. ↑ WoRMS: Vampirovibrio Gromov & Mamkayeva, 1980
  16. ↑ Marie-Eve Monchamp, Piet Spaak, Francesco Pomati: Long Term Diversity and Distribution of Non-photosynthetic Cyanobacteria in Peri-Alpine Lakes, in: Front Microbiol., Band 9, Nr. 3344, 14. Januar 2019, doi:10.3389/fmicb.2018.03344, PMC 6340189 (freier Volltext), PMID 30692982.
  17. NCBI: Candidatus Gastranaerophilales bacterium HUM_… (list)
  18. NCBI: Candidatus Melainabacteria bacterium MEL.A1 (species)
  19. NCBI: Candidatus Melainabacteria bacterium Zag15 (species)
  20. NCBI: Candidatus Melainabacteria bacterium … (list)
  21. ↑ Alexander Pinevich, Svetlana Averina: New life for old discovery: amazing story about how bacterial predation on Chlorella resolved a paradox of dark cyanobacteria and gave the key to early history of oxygenic photosynthesis and aerobic respiration, in: Protistology, Band 15, Nr. 3, S. 107–126, 13. August 2021, doi:10.21685/1680-0826-2021-15-3-2, insbes. Fig. 1. Anm.: dark cyanobacteria = non-photosynthetic cyanobacteria s. l. = melainabacteria.
  22. Karthik Anantharaman, Christopher T. Brown, et al.: Thousands of microbial genomes shed light on interconnected biogeochemical processes in an aquifer system, in: Nature Communications, 2016, doi: 10.1038/ncomms13219
  23. Paula B. Matheus Carnevali, Frederik Schulz et al.: Hydrogen-based metabolism as an ancestral trait inlineages sibling to the Cyanobacteria, in: Nature Communications, Band 10, Nr. 1, Dezember 2019, doi:10.1038/s41467-018-08246-y
  24. Christian Rinke, Patrick Schwientek, Philip Hugenholtz, Tanja Woyke et al.: Insights into the phylogeny and coding potential of microbial dark matter, in: Nature, Band 499, 2013, S. 431–437, doi:10.1038/nature12352
  25. ↑ Patricia Tamez-Guerra, Jesús O. Zuñiga-Sanchez, Alonso A. Orozco-Flores, Jose A. Valadez-Lira, Cristina Rodriguez-Padilla, Rosa O. Cañizares-Villanueva, Ricardo Gomez-Flores: Prevalence of Proteobacteria and Armatimonadetes phyla in a Photobioreactor under Carbon- and Nitrogen-Free Production Process, in: Fermentation Technology, Band 6, Nr. 2, 2. Mai 2017, doi:10.4172/2167-7972.1000142
  26. Qiyun Zhu, Uyen Mai, Rob Knight et al.: Phylogenomics of 10,575 genomes reveals evolutionary proximity between domains Bacteria and Archaea, in: Nature Communications, Band 10, Nr. 5477, 2. Dezember 2019, doi:10.1038/s41467-019-13443-4, insbes. Fig. 1
  27. ↑ G. P. Fournier, K. R. Moore, L. T. Rangel, J. G. Payette, L. Momper, T. Bosak: The Archean origin of oxygenic photosynthesis and extant cyanobacterial lineages, Band 288, Nr. 1959, 29. September 2021, doi:10.1098/rspb.2021.0675, PMID 34583585
  28. P. M. Shih, J. Hemp, L. M. Ward, N. J. Matzke, W. W. Fischer: Crown group Oxyphotobacteria postdate the rise of oxygen. In: Geobiology. 15. Jahrgang, Nr. 1, 15. Januar 2017, S. 19–29, doi:10.1111/gbi.12200, PMID 27392323. Epub 8. Juli 2016.
  29. Rochelle M. Soo et al.: On the origins of oxygenic photosynthesis and aerobic respiration in Cyanobacteria. In: Science. 355. Jahrgang, Nr. 6332, 2017, S. 1436–1440, doi:10.1126/science.aal3794.
  30. Elena Bernard: Ursprünge der Photosynthese datiert, auf: wissenschaft.de vom 29. September 2021
  31. Thomas Oliver, Patricia Sánchez-Baracaldo, Anthony W. Larkum, A. William Rutherford, Tanai Cardona: Time-resolved comparative molecular evolution of oxygenic photosynthesis. Auf: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, Band 1862, Nr. 6, 1. Juni 2021, S. 148400; doi:10.1016/j.bbabio.2021.148400. Dazu:
    Surprising Research Reveals Photosynthesis Could Be As Old as Life Itself. Auf: SciTecDaily vom 5. April 2021. Quelle: Imperial College London.

Weblinks Bearbeiten

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Veröffentlichungsdatum:
Die Melainabacteria Melainabakterien auch Vampirovibrionia genannt 4 sind ein mit den Cyanobakterien verwandtes Phylum botanisch Abteilung zoologisch Stamm die fruher auch als ACD20 Gruppe bezeichnet wurde 5 Melainabakterien wurden im menschlichen Darmtrakt und in verschiedenen aquatischen Lebensraumen wie dem Grundwasser und in Quellen gefunden Durch die Analyse der Genome von Melainabakterien sind Vorhersagen uber ihre Zellstruktur und die Stoffwechselfahigkeiten moglich auch bevor man diese isolieren und mikroskopieren kann Diese Organismen scheinen verschiedene Kohlenstoffquellen zu fermentieren um Wasserstoff Ethanol Acetat oder Laktat zu erzeugen 6 Diese Bakterien werden als den Cyanobakterien nahestehend betrachtet und bilden wahrscheinlich eine basale Gruppe da sie keine Photosynthese betreiben 7 MelainabakterienREM Aufnahme von Vampirovibrio chlorellavorus an Chlorella sorokiniana Pfeil Balken 5 µm 1 SystematikKlassifikation LebewesenDomane Bakterien Bacteria TerrabacteriaCyanobacteria Melainabacteria Gruppe 2 Abteilung MelainabakterienWissenschaftlicher NameMelainabacteriaDi Rienzi et al 2013 3 Inhaltsverzeichnis 1 Forschungsgeschichte 2 Etymologie 3 Beschreibung 4 Systematik und Phylogenie 4 1 Innere Systematik 4 2 Phylogenetische Beziehungen 5 Einzelnachweise 6 WeblinksForschungsgeschichte BearbeitenBei ihrer Entdeckung in menschlichen Fakalproben wurden sie zunachst fur eine seltene Form von Cyanobakterien gehalten die unerwartet im menschlichen Verdauungstrakt vorkommt Stoffwechsel vorhersagen auf Grund der Genomanalysen ergaben aber dass die Photo synthese maschinerie fehlt und der Stoffwechsel obligat ausschliesslich auf Fermentation beruht Die Melainabakterien werden heute daher als Schwesterstamm der Cyanobakterien angesehen 8 Etymologie BearbeitenMelainabacteria Das Taxon ist benannt nach Melaina griechisch Melaina einer der Nymphen in der griechischen Mythologie die nach der Legende uber dunkle unterirdische Aspekte wacht Ihr Name verweist darauf dass die Melainabacteria ein Taxon von Bakterien sind die in der Dunkelheit vorkommen 9 10 Vampirovibrionia Der Name ist abgeleitet von neulateinisch vampirum Vampir und lateinisch vibrare sich wellenformig bewegen hin und herbewegen vibrieren zittern bzw neulat vibrium etwas das sich wellenformig bewegt zittert vgl Bakteriengattung Vibrio Vibrionen Die Bezeichnung meint also sich vampirartig verhaltende Bakterien mit vibrionenartiger Gestalt 11 Beschreibung Bearbeiten nbsp Lebenszyklus des parasitaren Bakteriums Vampirovibrio chlorellavorus hier Chlorella vulgaris parasitierend 12 nbsp Vorgeschlagener Mechanismus der Anheftung von Vampirovibrio chlorellavorus an Chlorella vulgaris 12 Die Zellen der Melainabakterien ahneln denen der Cyanobakterien darin dass sie von zwei Membranen einer ausseren Zellwand und der darunterliegenden eigentlichen Zellmembran umgeben ist didermisch und daher gramnegativ sind Sie unterscheiden sich von den Cyano bakterien dadurch dass die meisten Vertreter Geisseln und damit Bewegungs fahigkeit Motilitat besitzen nur einigen Mitgliedern z B die der Ordnung Gastranaerophilales fehlt dieses Merkmal 12 Melainabakterien sind im Unterschied zu den Cyanobakterien dafur nicht in der Lage Photosynthese zu betreiben sondern gewinnen ihre Energie durch Garung Fermentation Genom analysen von Melaina bakterien die aus dem Grundwasser isoliert wurden deuten darauf hin dass diese Organismen wie viele Cyanobakterien in der Lage sind Stickstoff zu fixieren 3 Melainabakterien haben keine verknupften Elektronentransportketten verfugen aber uber mehrere Methoden zur Erzeugung eines Membranpotentials das dann uber ATP Synthase ATP Adenosin tri phosphat produzieren kann Zumindest die im Grund wasser vor kom menden Vertreter sind aufgrund von Genom analysen in der Lage Fe Hydro genasen zur H2 Produktion zu nutzen die von anderen Mikro organismen verbraucht werden konnen 3 Melainabakterien aus dem menschlichen Darm synthetisieren auch mehrere B und K wbr Vitamine woraus sich schliessen lasst dass diese Bakterien fur ihren Wirt von Nutzen sind wenn sie zusammen mit Pflanzenfasern verzehrt werden 3 7 Systematik und Phylogenie BearbeitenInnere Systematik Bearbeiten Die folgende Taxonomie folgt der Genome Database GTDB 4 sowie LPSN 13 NCBI 14 und WoRMS 15 Phylum Melainabacteria Di Rienzi et al 2013 L N alias Vampirovibrionia G bzw fruher ACD20 Gruppe s l 5 Klasse Candidatus Melainabacteria Soo et al 2014 L 9 Ordnung Candidatus Caenarcaniphilales Soo et al 2014 G L N fruhere ACD20 Gruppe s s nach Monchamp 2019 16 Familie Ca Caenarcanaceae G Gattung Ca Caenarcanum Soo et al 2014 G L N unbeweglich 12 Spezies Ca C bioreactoricola Soo et al 2014 G L dd dd Ordnung Ca Gastranaerophilales Soo et al 2014 G L fruher YS2 Gruppe 16 Familie Ca Gastranaerophilaceae G Gattung Ca Gastranaerophilus Soo et al 2014 G L N Spezies Ca G phascolarcticola corrig Soo et al 2014 et al 2014 L mit Verschreiber Ca G phascolarctosicola G N unbeweglich 12 der Name bedeutet versteckt im Bauch eines Koalas Spezies Ca G termiticola Utami et al 2018 L alias Ca G sp ex Termes propinquus N der Name bedeutet lebend im Termitendarm dd ohne Familien oder Gattungszuweisung Spezies Ca Gastranaerophilales bacterium HUM 1 bis 23 N 17 Spezies Ca Gastranaerophilales bacterium MH 37 N Spezies Ca Gastranaerophilales bacterium Zag 1 N Spezies Ca Gastranaerophilales bacterium Zag 111 N Spezies Ca Melainabacteria bacterium MEL B1 12 Spezies Ca Melainabacteria bacterium MEL B2 12 Spezies Ca Melainabacteria bacterium ACD20 Zuordnung nach Soo 2015 12 dd dd Ordnung Ca Obscuribacterales Soo et al 2014 G N fruher mle1 12 Gruppe 16 Familie Ca Obscuribacteraceae G Gattung Ca Obscuribacter Soo et al 2014 G L N unbeweglich 12 Spezies Ca O phosphatis Soo et al 2014 G L N dd dd Ordnung Vampirovibrionales Soo et al 2015 G N fruher SM1D11 Gruppe 16 Familie Vampirovibrionaceae Soo et al 2015 G Gattung Vampirovibrio Gromov amp Mamkayeva 1972 ex Gromov amp Mamkaeva 1980 G L N W 11 15 fruher zu Bdellovibrionaceae Spezies V chlorellavorus Gromov amp Mamkayeva 1972 ex Gromov amp Mamkaeva 1980 G L N W parasitiert Chlorella vulgaris und Ch sorokiniana 12 1 Spezies V chlorellavorus A G Spezies V chlorellavorus B G Spezies V chlorellavorus D G Spezies V sp902168245 G dd dd dd ohne Klassen oder sonstige Zuordnung Spezies Ca Melainabacteria bacterium MEL A1 N 18 Spezies Ca Melainabacteria bacterium Zag15 1 N 19 Spezies Ca Melainabacteria bacterium N 20 weitere dd dd dd Die Zuordnung von ACD20 ist unsicher manche Autoren identifizieren die ACD20 Gruppe s s mit der Ordnung Caenarcaniphilales Monchamp 2019 16 andere sehen ACD20 in der Ordnung Gastranaerophilales Soo 2015 12 Phylogenetische Beziehungen Bearbeiten Neuere molekulare Analysen haben in etwa die folgenden Verwandtschaftsbeziehungen ergeben einschliesslich anderer Kladen deren Beziehungen unsicher waren 21 12 22 23 24 Cyano Melainabacteria Sericytochromatia ML635J 21 16 Blackallbacteria Melainabacteria Obscuribacterales mit Obscuribacter Caenarcaniphilales mit Caenarcanum ACD20 16 1 Vampirovibrionales mit Vampirovibrio Gastranaerophilales ACD20 12 MEL B2 MEL B1 2 Gastranaerophilus phascolarctosicola und unbewegliche Vertreter der Gastranaerophilales 3 Cyanobacteria Gloeobacteria Crown group Cyanobacteria Margulisbacteria RIF30 RBX1 ZB3 8 25 Saganbacteria WOR 1 8 25 26 Legende 1 Erwerb der Geissel 2 Verlust der Geissel 3 Erwerb der PhotosynthesefahigkeitManche Autoren verwenden abweichend der Begriff Cyanobakterien bzw Cyanobacteria sensu lato fur die gesamte Cyanobacteria Melainabacteria Gruppe verwendet wahrend die Photosynthese betreibenden Cyanobakterien sensu stricto dann als Oxyphotobacteria bezeichnet werden 13 fur die nicht photosynthetischen Vertreter der wird dann im Englischen auch die informelle nicht taxonomische Bezeichnung non photosynthetic cyanobacteria NCY 16 oder dark cyanobacteria 21 benutzt Die Trennung der beiden Linien Melainabacteria und Cyanobacteria erfolgte vermutlich vor ca 3 5 Milliarden Jahren 27 Vor 2 5 2 6 Milliarden Jahren erwarben dann offenbar die Melainabakterien Geisseln 28 3 12 und die andere Gruppe die Fahigkeit zur Photosynthese 3 29 Im Laufe ihrer Evolutionsgeschichte haben spater einige der Melainabacteria anscheinend ihre Geisseln wieder verloren 12 wahrend die Cyanobakterien dann erst vor 2 5 bis 2 4 Milliarden Jahren so viel Sauerstoff produzierten dass es zur Grossen Sauerstoffkatastrophe englisch Great Oxygenation Event GOE kam Die Anfange der sauerstoffproduzierenden Cyanobakterien liegen demnach gut 300 Millionen Jahre vor dem GOE 27 30 Nachlauf Theorie Moglicherweise ist die Photosynthese sehr alt und stammt schon aus der Anfangszeit des Lebens Vampirovibrionia Sericytochromatia Margulisbacteria usw hatten dann die Photosynthese sekundar wieder verloren 31 Einzelnachweise Bearbeiten a b Blake T Hovde Seth A Steichen Shawn R Starkenburg Judith K Brown Vampirovibrio chlorellavorus draft genome sequence annotation and preliminary characterization of pathogenicity determinants Phycological Research Band 68 Nr 1 S 23 29 17 Juli 2019 doi 10 1111 pre 12392 NCBI Cyanobacteria Melainabacteria group clade graphisch Cyanobacteria Melainabacteria group auf Lifemap NCBI Version a b c d e f Sara C Di Rienzi Itai Sharon Kelly C Wrighton Omry Koren Laura A Hug Brian C Thomas Julia K Goodrich Jordana T Bell Timothy D Spector Jillian F Banfield R E Ley The human gut and groundwater harbor non photosynthetic bacteria belonging to a new candidate phylum sibling to Cyanobacteria In eLife 2 Jahrgang 1 Oktober 2013 S e01102 doi 10 7554 eLife 01102 PMID 24137540 PMC 3787301 freier Volltext elifesciences org a b Genome Database GTDB Cyanobacteria a b Donovan H Parks Maria Chuvochina David W Waite Christian Rinke Adam Skarshewski Pierre Alain Chaumeil Philip Hugenholtz A standardized bacterial taxonomy based on genome phylogeny substantially revises the tree of life in Nature Biotechnology Band 36 Nr 10 S 996 1004 27 August 2018 doi 10 1038 nbt 4229 PMID 30148503 ResearchGate Kelly C Wrighton Cindy J Castelle Michael J Wilkins Laura A Hug Itai Sharon Brian C Thomas Kim M Handley Sean W Mullin Carrie D Nicora Andrea Singh Mary S Lipton Philip E Long Kenneth H Williams Jillian F Banfield Metabolic interdependencies between phylogenetically novel fermenters and respiratory organisms in an unconfined aquifer in Nature ISME Journal Band 8 Nr 7 Integrated genomics and post genomics approaches in microbial ecology 13 Marz 2014 S 1452 1463 doi 10 1038 ismej 2013 249 a b Rochelle M Soo Connor T Skennerton Yuji Sekiguchi Michael Imelfort Samuel J Paech Paul G Dennis Jason A Steen Donovan H Parks Gene W Tyson Philip Hugenholtz An expanded genomic representation of the phylum cyanobacteria In Genome Biol Evol 6 Jahrgang Nr 5 2 Mai 2014 S 1031 1045 doi 10 1093 gbe evu073 PMID 24709563 PMC 4040986 freier Volltext oup com a b c Cindy J Castelle Jillian F Banfield Major New Microbial Groups Expand Diversity and Alter our Understanding of the Tree of Life Cell Perspective Band 172 Nr 6 S 1181 1197 8 Marz 2018 doi 10 1016 j cell 2018 02 016 insbes Tbl S1 a b LPSN Class Candidatus Melainabacteria Soo et al 2014 Mike Campbell Melaina auf Behind the Name behindthename com a b LPSN Vampirovibrio Gromov and Mamkayeva 1980 a b c d e f g h i j k l m n o Rochelle M Soo Ben J Woodcroft Donovan H Parks Gene W Tyson Philip Hugenholtz Back from the dead the curious tale of the predatory cyanobacterium Vampirovibrio chlorellavorus In PeerJ Band 3 21 Mai 2015 e968 doi 10 7717 peerj 968 PMID 26038723 PMC 4451040 freier Volltext Siehe insbes Fig 1 a b LPSN Phylum Candidatus Melainabacteria Di Rienzi et al 2013 NCBI Candidatus Melainabacteria Di Rienzi et al 2013 phylum graphisch Candidatus Melainabacteria auf Lifemap NCBI Version a b WoRMS Vampirovibrio Gromov amp Mamkayeva 1980 a b c d e f g h Marie Eve Monchamp Piet Spaak Francesco Pomati Long Term Diversity and Distribution of Non photosynthetic Cyanobacteria in Peri Alpine Lakes in Front Microbiol Band 9 Nr 3344 14 Januar 2019 doi 10 3389 fmicb 2018 03344 PMC 6340189 freier Volltext PMID 30692982 NCBI Candidatus Gastranaerophilales bacterium HUM list NCBI Candidatus Melainabacteria bacterium MEL A1 species NCBI Candidatus Melainabacteria bacterium Zag15 species NCBI Candidatus Melainabacteria bacterium list a b Alexander Pinevich Svetlana Averina New life for old discovery amazing story about how bacterial predation on Chlorella resolved a paradox of dark cyanobacteria and gave the key to early history of oxygenic photosynthesis and aerobic respiration in Protistology Band 15 Nr 3 S 107 126 13 August 2021 doi 10 21685 1680 0826 2021 15 3 2 insbes Fig 1 Anm dark cyanobacteria non photosynthetic cyanobacteria s l melainabacteria Karthik Anantharaman Christopher T Brown et al Thousands of microbial genomes shed light on interconnected biogeochemical processes in an aquifer system in Nature Communications 2016 doi 10 1038 ncomms13219 Paula B Matheus Carnevali Frederik Schulz et al Hydrogen based metabolism as an ancestral trait inlineages sibling to the Cyanobacteria in Nature Communications Band 10 Nr 1 Dezember 2019 doi 10 1038 s41467 018 08246 y Christian Rinke Patrick Schwientek Philip Hugenholtz Tanja Woyke et al Insights into the phylogeny and coding potential of microbial dark matter in Nature Band 499 2013 S 431 437 doi 10 1038 nature12352 a b Patricia Tamez Guerra Jesus O Zuniga Sanchez Alonso A Orozco Flores Jose A Valadez Lira Cristina Rodriguez Padilla Rosa O Canizares Villanueva Ricardo Gomez Flores Prevalence of Proteobacteria and Armatimonadetes phyla in a Photobioreactor under Carbon and Nitrogen Free Production Process in Fermentation Technology Band 6 Nr 2 2 Mai 2017 doi 10 4172 2167 7972 1000142 Qiyun Zhu Uyen Mai Rob Knight et al Phylogenomics of 10 575 genomes reveals evolutionary proximity between domains Bacteria and Archaea in Nature Communications Band 10 Nr 5477 2 Dezember 2019 doi 10 1038 s41467 019 13443 4 insbes Fig 1 a b G P Fournier K R Moore L T Rangel J G Payette L Momper T Bosak The Archean origin of oxygenic photosynthesis and extant cyanobacterial lineages Band 288 Nr 1959 29 September 2021 doi 10 1098 rspb 2021 0675 PMID 34583585 P M Shih J Hemp L M Ward N J Matzke W W Fischer Crown group Oxyphotobacteria postdate the rise of oxygen In Geobiology 15 Jahrgang Nr 1 15 Januar 2017 S 19 29 doi 10 1111 gbi 12200 PMID 27392323 Epub 8 Juli 2016 Rochelle M Soo et al On the origins of oxygenic photosynthesis and aerobic respiration in Cyanobacteria In Science 355 Jahrgang Nr 6332 2017 S 1436 1440 doi 10 1126 science aal3794 Elena Bernard Ursprunge der Photosynthese datiert auf wissenschaft de vom 29 September 2021 Thomas Oliver Patricia Sanchez Baracaldo Anthony W Larkum A William Rutherford Tanai Cardona Time resolved comparative molecular evolution of oxygenic photosynthesis Auf Biochimica et Biophysica Acta BBA Bioenergetics Band 1862 Nr 6 1 Juni 2021 S 148400 doi 10 1016 j bbabio 2021 148400 Dazu Surprising Research Reveals Photosynthesis Could Be As Old as Life Itself Auf SciTecDaily vom 5 April 2021 Quelle Imperial College London Weblinks BearbeitenJoe Dramiga Die oxygene Fotosynthese der Cyanobakterien ist ein abgeleitetes Merkmal in Die Sankore Schriften auf Spektrum de SciLogs 7 Juni 2017 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Melainabacteria amp oldid 234929003