Thiomicrospira

Thiomicrospira
Systematik
Domäne: Bakterien (Bacteria)
Abteilung: Proteobacteria
Klasse: Gammaproteobacteria
Ordnung: Beggiatoales
Familie: Piscirickettsiaceae
Gattung: Thiomicrospira
Wissenschaftlicher Name
Thiomicrospira
Kuenen & Veldkamp 1972

Thiomicrospira ist eine Gattung von Bakterien. Die zugehörigen Arten nutzen anorganische Schwefelverbindungen für das Wachstum und zählen zu den schwefeloxidierenden Bakterien.

Merkmale

Die Zellen der einzelnen Arten von Thiomicrospira sind spiral-, ring- oder stäbchenförmig. Sie bewegen sich mit Hilfe eines polarem Flagellums, auch unbewegliche Arten sind vorhanden. Es sind keine Ruhestadien bekannt. Die Arten benötigen Sauerstoff, sie sind aerophil.[1][2][3]

Stoffwechsel

Die Arten sind chemolithoautotroph, d. h. sie benötigen keine organischen Verbindungen für das Wachstum. Sie nutzen stattdessen Schwefelverbindungen durch Oxidation als Energiequelle für den Stoffwechsel, als Kohlenstoffquelle für den Aufbau der Zellsubstanz dient ihnen Kohlendioxid.

Tetrathionat
Thiosulfat

Zu den genutzten Schwefelverbindungen zählen z. B. elementarer Schwefel, Tetrathionat (H2S4O6) und Thiosulfat (S2O3). Das endgültige Oxidationsprodukt ist Sulfat. Das Kohlendioxid wird über den Calvin-Zyklus gebunden. Eine Photosynthese wird nicht durchgeführt, die Arten zählen zu den nicht-phototrophen schwefeloxidierenden Bakterien.

Ammoniumsalze dienen als Stickstoffquelle. Bei den meisten Arten sind Natriumionen erforderlich für das Wachstum.[1] Einige Arten besitzen Carboxysomen, wie Thiomicrospora sibiricum und T. aerophilum.[2] Hierbei handelt es sich um Zellkompartimente, die mit kristallinen RubisCO-Enzymen gefüllt sind. RubisCO ist das Schlüsselenzym des Calvinzyklus.

Von einigen früher zu Thiomicrospira zählenden Arten ist auch die CO2-Fixierung durch den reversen Citratzyklus bekannt.[4] Hierzu zählt die Art Thiomicrospira denifrificans, die aktuell als Sulfurimonas denitrificans geführt wird.[5]

Systematik

Thiomicrospira zählt zu der Familie Piscirickettsiaceae innerhalb der Klasse Gammaproteobacteria. Die Gattung wurde 1972 mit der Typusart Thiomicrospira pelophila eingeführt.[6] Einige Thiomicrospira-Arten wurden 2017 in die neu eingeführten Gattungen Thiomicrorhabdus und Hydrogenovibrio überführt.[3] Des Weiteren wurden alle vier Arten von Thioalkalimicrobium zu Thiomicrospira überführt. Diese vier Arten werden nun als Thiomicrospira aerophila, T. cyclica, T. microaerophila und T. sibirica geführt.[3]

Es folgt eine Liste einiger Arten:

Ökologie

Thiomicrospira thyasirae wurde von den Kiemen der Muschel Thyasira flexuosa isoliert.[7] Arten, die früher der Gattung Thioalkalimicrobium zugeordnet wurden, tolerieren hohe pH-Werte. So wurden Stämme von Thiomicrospira aerophilum und T. sibirica aus einem Sodasee in Sibirien isoliert.[2] Thiomicrospira microaerophilum (zuvor Thioalkalimicrobium microaerophilum) wurde aus einem Sodasee in Ägypten isoliert. Der Typstamm von Thiomicrospira cyclica (früher Thioalklimicrobuim cyclicum) stammt aus einem stark salzigem Sodasee in Kalifornien.

Thiomicrospira pelophila wurde aus dem niederländischen Wattenmeer isoliert.[1]

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 1. Auflage. Wiley, 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, doi:10.1002/9781118960608.gbm01221 (wiley.com [abgerufen am 22. Januar 2024]).
  2. ↑ a b c D Y Sorokin, A M Lysenko, L L Mityushina, T P Tourova, B E Jones, F A Rainey, L A Robertson, G J Kuenen: Thioalkalimicrobium aerophilum gen. nov., sp. nov. and Thioalkalimicrobium sibericum sp. nov., and Thioalkalivibrio versutus gen. nov., sp. nov., Thioalkalivibrio nitratis sp.nov., novel and Thioalkalivibrio denitrificancs sp. nov., novel obligately alkaliphilic and obligately chemolithoautotrophic sulfur-oxidizing bacteria from soda lakes. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 51, Nr. 2, 1. März 2001, ISSN 1466-5026, S. 565–580, doi:10.1099/00207713-51-2-565 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 28. Januar 2024]).
  3. ↑ a b c Rich Boden, Kathleen M Scott, John Williams, Sydney Russel, Kirsten Antonen, Alex W Rae, Lee P Hutt: An evaluation of Thiomicrospira, Hydrogenovibrio and Thioalkalimicrobium: reclassification of four species of Thiomicrospira to each Thiomicrorhabdus gen. nov. and Hydrogenovibrio, and reclassification of all four species of Thioalkalimicrobium to Thiomicrospira. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 67, Nr. 5, 1. Mai 2017, ISSN 1466-5026, S. 1140–1151, doi:10.1099/ijsem.0.001855 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 28. Januar 2024]).
  4. ↑ Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock – Mikrobiologie. 13. Auflage. Pearson Studium, München 2013, ISBN 978-3-86894-144-9.
  5. ↑ Avnish Nitin Mistry, Upendar Ganta, Jitamanyu Chakrabarty, Susmita Dutta: A review on biological systems for CO2 sequestration: Organisms and their pathways. In: Environmental Progress & Sustainable Energy. Band 38, Nr. 1, Januar 2019, ISSN 1944-7442, S. 127–136, doi:10.1002/ep.12946 (wiley.com [abgerufen am 23. Januar 2024]).
  6. ↑ J. G. Kuenen, H. Veldkamp: Thiomicrospira pelophila, gen. n., sp. n., a new obligately chemolithotrophic colourless sulfur bacterium. In: Antonie van Leeuwenhoek. Band 38, Nr. 1, Dezember 1972, ISSN 0003-6072, S. 241–256, doi:10.1007/BF02328096 (springer.com [abgerufen am 6. Februar 2024]).
  7. ↑ Ann P. Wood, Don P. Kelly: Reclassification of Thiobacillus thyasiris as Thiomicrospira thyasirae comb. nov., an organism exhibiting pleomorphism in response to environmental conditions. In: Archives of Microbiology. Band 159, Nr. 1, Januar 1993, ISSN 0302-8933, S. 45–47, doi:10.1007/BF00244262 (springer.com [abgerufen am 23. Januar 2024]).

Literatur