Purple Sulfur Bacteria And Relatives

Die Chromatiales bilden eine Ordnung innerhalb der Gammaproteobakterien. Wie alle Proteobakterien sind die Arten dieser Ordnung gramnegativ. Die beiden Familien Chromatiaceae und Ectothiorhodospiraceae gehören zur nicht-taxonomischen Gruppe der Schwefelpurpurbakterien: aus Schwefelwasserstoff bilden sie durch Oxidation Sulfat.

Merkmale

Viele Bakterien dieser Ordnung besitzen die Fähigkeit zur Photosynthese. Sie sind anaerob oder mikroaerophil und kommen in Schwefelquellen und sauerstoffarmem Wasser vor. Anders als Pflanzen oder Algen verwenden sie nicht Wasser als Reduktions-Mittel und produzieren daher keinen Sauerstoff. Stattdessen wird Schwefelwasserstoff zu elementarem Schwefel oxidiert. Somit zählen zu den phototrophen Schwefelpurpurbakterien. Arten der Familie Halothiobacillaceae sind nicht in der Lage Energie über die Photosynthese zu gewinnen.

Arten von Chromatiaceae und Ectothiorhodospiraceae lassen sich durch die aus der Oxidation gebildeten kleinen Körnchen (Globuli) aus elementaren Schwefel unterscheiden. Vertreter von Chromatiaceae lagern sie innerhalb, Arten von Ectothiorhodospiraceae außerhalb der Zelle ab. Bei den Ectothiorhodospiraceae, wie auch den Halothiobacillaceae findet man halophile (salzliebende) und alkaliphile Arten. Alkaliphile Bakterien leben in Umgebungen mit hohem pH-Wert. Die Art Ectothiorhodospira haloalkaliphila erreicht das optimale Wachstum bei pH-Werten zwischen 8,5 und 10,0.

Systematik

Eine Liste der 6 Familien mit einigen Gattungen (Stand Januar 2019)^[1]:

• Chromatiaceae Bavendamm 1924
  • Allochromatium Imhoff et al. 1998
  • Chromatium Winogradsky 1888
  • Halochromatium Imhoff et al. 1998
  • Isochromatium Imhoff et al. 1998
  • Lamprobacter Gorlenko et al. 1988
  • Lamprocystis Schroeter 1886
  • Marichromatium Imhoff et al. 1998
  • Nitrosococcus Winogradsky 1892
  • Phaeochromatium Shivali et al. 2012
  • Rhabdochromatium (Winogradsky 1888) Dilling et al. 1996
  • Rheinheimera Brettar et al. 2002
  • Thermochromatium Imhoff et al. 1998
  • Thioalkalicoccus Bryantseva et al. 2000
  • Thiobaca Rees et al. 2002
  • Thiocapsa Winogradsky 1888
  • Thiococcus Imhoff et al. 1998
  • Thiocystis Winogradsky 1888
  • Thiodictyon Winogradsky 1888
  • Thioflavicoccus Imhoff and Pfennig 2001
  • Thiohalocapsa Imhoff et al. 1998
  • Thiolamprovum Guyoneaud et al. 1998
  • Thiopedia Winogradsky 1888
  • Thiophaeococcus Anil Kumar et al. 2008
  • Thiorhodococcus Guyoneaud et al. 1998
  • Thiorhodovibrio Overmann et al. 1993
  • Thiospirillum Winogradsky 1888
• Ectothiorhodospiraceae Imhoff 1984
  • Alkalilimnicola Yakimov et al. 2001
  • Alkalispirillum Rijkenberg et al. 2002
  • Aquisalimonas Márquez et al. 2007
  • Arhodomonas Adkins et al. 1993
  • Ectothiorhodosinus Gorlenko et al. 2004
  • Ectothiorhodospira Pelsh 1936
  • Halopeptonella Menes et al. 2016
  • Halorhodospira Imhoff and Suling 1997
  • Natronocella Sorokin et al. 2007
  • Nitrococcus Watson and Waterbury 1971
  • Thioalbus Park et al. 2011
  • Thioalkalivibrio Sorokin et al. 2001
  • Thiohalospira Sorokin et al. 2008
  • Thiorhodospira Bryantseva et al. 1999

• Granulosicoccaceae Lee et al. 2008
  • Granulosicoccus Lee et al. 2008
  • Sulfuriflexus Kojima and Fuji 2016

• Halothiobacillaceae Kelly and Wood 2005
  • Halothiobacillus Kelly and Wood 2000
  • Thiofaba Mori and Suzuki 2008
  • Thiovirga Ito et al. 2005

• Thioalkalibacteraceae Boden et al. 2017
  • Guyparkeria Boden 2017
  • Thioalkalibacter Banciu et al. 2009

• Thioalkalispiraceae Mori et al. 2011
  • Endothiovibrio Bazylinski et al. 2017
  • Thioalkalispira Sorokin et al. 2002
  • Thiohalophilus Sorokin et al. 2007
  • Thioprofundum Takai et al. 2010

• Woeseiaceae
  • Woeseia Du et al. 2016

Vorschläge und Verschiebungen

Eine weitere vorgeschlagene Familie der Chromatiales ist:

• Sedimenticolaceae^[2]

• Sedimenticola^[3][4][5][6] mit S. selenatireducens (Typus),^[7][8][9]S. thiotaurini^[10][11][12] und S. endophacoides^[13]
• Candidatus Thiodiazotropha^[14] mit Ca. T. endolucinida,^[15][16] T. endoloripes, T. taylori, T. weberae und T. lotti^{[17][18][19][6]}
• Candidatus Endoriftia (Ca. E. persephone str. Hot96_1+Hot96_2)

Möglicherweise stehen mehrere der Gattungen der Chromatiaceae in Wirklichkeit dieser Gruppe näher und könnten künftig hierher verschoben werden.^[18] In silva ist die Familie Ectothiorhodospiraceae in eine eigene Ordnung Ectothiorhodospirales innerhalb der Gammaproteobacteria gestellt.^[20]

Quellen

1. ↑ J.P. Euzéby: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature – Chromatiales (Stand 26. September 2019)
2. ↑ silva: Sedimenticolacea (bitte in der linken Spalte auf den Hyperlink „Sedimenticolaceae“ gehen)
3. ↑ Sedimenticola.
4. ↑ Sedimenticola. In: www.uniprot.org. Mai.
5. ↑ Taxonomy of the genus Sedimenticola Narasingarao and Häggblom 2006 emend. Flood et al. 2015. In: NamesforLive. Mai. doi:10.1601/tx.10429.
6. ↑ ^{a b} Bertram Hausl: Genome diversity and free-living lifestyle of chemoautotrophic lucinid symbionts, Masterarbeit an der Universität Wien: Molekulare Mikrobiologie, Mikrobielle Ökologie und Immunbiologie, 2017
7. ↑ Charles Thomas Parker, George M. Garrity: Taxonomy of the species Sedimenticola selenatireducens Narasingarao and Häggblom 2006 emend. Flood et al. 2015. In: NamesforLive. 2008. doi:10.1601/tx.11019.
8. ↑ Details: DSM-17993. In: dmsz. Mai.
9. ↑ P. Narasingarao, M. M. Häggblom: Sedimenticola selenatireducens, gen. nov., sp. nov., an anaerobic selenate-respiring bacterium isolated from estuarine sediment.. In: Systematic and Applied Microbiology. 29, Nr. 5, Juli 2006, S. 382–388. doi:10.1016/j.syapm.2005.12.011. PMID 16427757.
10. ↑ Charles Thomas Parker, George M. Garrity: Taxonomy of the species Sedimenticola thiotaurini Flood et al. 2015. In: NamesforLife. 2008. doi:10.1601/tx.27073.
11. ↑ Details: DSM-28581. In: dmsz. Mai.
12. ↑ BE Flood, DS Jones, JV Bailey: Sedimenticola thiotaurini sp. nov., a sulfur-oxidizing bacterium isolated from salt marsh sediments, and emended descriptions of the genus Sedimenticola and Sedimenticola selenatireducens.. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 65, Nr. 8, August 2015, S. 2522–2530. doi:10.1099/ijs.0.000295. PMID 25944805.
13. ↑ NCBI: Sedimenticola (genus)
14. ↑ LPSN: Genus "Candidatus Thiodiazotropha"
15. ↑ NCBI: Candidatus Thiodiazotropha (genus)
16. ↑ Sten König, Olivier Gros, Stefan E. Heiden, Tjorven Hinzke, Andrea Thürmer, Anja Poehlein, Susann Meyer, Magalie Vatin, Didier Mbéguié-A-Mbéguié, Jennifer Tocny, Ruby Ponnudurai, Rolf Daniel, Dörte Becher, Thomas Schweder, Stephanie Markert: Nitrogen fixation in a chemoautotrophic lucinid symbiosis, in: Nature Microbiology 2:16193, 24. Oktober 2016, doi:10.1038/nmicrobiol.2016.193, PMID 27775698
17. ↑ Presseveröffentlichungen:
    • Laetitia Wilkins: Symbionten ohne Grenzen: Bakterielle Untermieter bereisen die Welt, auf EurekAlert! vom 12. Juli 2021. Quelle: Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie
    • Fanni Aspetsberger, Laetitia Wilkins: Symbionts sans frontieres: Bacterial partners travel the world, auf idw vom 12. Juli 2021; mit Anhang: Habitat (Bocas del Toro, Panama)
    • Symbionts without borders: Bacterial partners travel the world, Press Release, Max Planck Institute for Marine Microbiology, 12. Juli 2021 (englisch)
    • Symbiose: Einverleibte Schwefelmikroben füttern Muscheln, auf: science.orf.at vom 13. Juli 2021
    • Einverleibte Schwefelmikroben füttern Muscheln von Elba bis Panama, auf: science.apa.at Natur vom 13. Juli 2021
18. ↑ ^{a b} Jillian M. Petersen, Anna Kemper, Harald Gruber-Vodicka, Ulisse Cardini, Matthijs van der Geest, Manuel Kleiner, Silvia Bulgheresi, Marc Mußmann, Craig Herbold, Brandon K. B. Seah, Chakkiath Paul Antony, Dan Liu, Alexandra Belitz, Miriam Weber: Chemosynthetic symbionts of marine invertebrate animals are capable of nitrogen fixation, in: Nature Microbiology, Band 2, Nr. 16195 (2017), 24. Oktober 2016, doi:10.1038/nmicrobiol.2016.195
19. ↑ Jay Osvatic,Jennifer Windisch, Benedict Yuen, Benedict, Bertram Hausl, Julia Polzin, Jillian Petersen:Chemosymbiotic lucinid clams modify the physical, chemical and biological characteristics of marine sediments globally, in: EGU General Assembly, 4.–8. Mai 2020, EGU2020-19150, doi:10.5194/egusphere-egu2020-19150. Abstract
20. ↑ silva: Proteobacteria ► Gammaproteobacteria ►Ectothiorhodospirales ► Ectothiorhodospiraceae

Literatur

• Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock – Mikrobiologie. 11. Auflage. Pearson Studium, München 2006, ISBN 3-8274-0566-1
• George M. Garrity: Bergey's manual of systematic bacteriology. 2. Auflage. Springer, New York, 2005, Volume 2: The Proteobacteria, Part B: The Gammaproteobacteria