Desulfurella ist eine Gattung lithoautotropher (oder chemolithotropher) anaerober Bakterien aus der Familie der Desulfobacteraceae. Desulfurella-Arten sind gramnegativ und thermoacidophil, d. h. mehr oder weniger thermophil und gleichzeitig säuretolerant (acidotolerant) bis acidophil; es gibt sowohl bewegliche (motile) Arten als auch (seltener) unbewegliche.UniProt: Taxonomy: Desulfurella (GENUS)WoRMS: Desulfurella, Bonch-Osmolovskaya et al, 1990. Bei den motilen Formen sind einzelne, polare (endständige) Geißeln der stäbchenförmigen Bakterien dokumentiert. Die Spezies dieser Gattung haben einen Schwefel-reduzierenden Stoffwechsel.Belege siehe Abschnitte zu den einzelnen Spezies. Arten der Gattung Desulfurella werden häufig in terrestrischen Thermalquellen mit pH-Wert im sauren Bereich (acidophil) und Temperaturen noch unter 70° C (mäßig thermophil) gefunden, beispielsweise im Río Tinto in Spanien, im Geothermalfeld Los Azufres in Mexiko sowie in Becken in der Uson-Caldera, Kamtschatka.<ref

name=Massello2020>Francisco L. Massello, Chia Sing Chan, Kok-Gan Chan, Kian Mau Goh, Edgardo Donati, María Sofía Urbieta: Meta-Analysis of Microbial Communities in Hot Springs: Recurrent Taxa and Complex Shaping Factors beyond pH and Temperature, in: MDPI Microorganisms, Band 8, Nr. 6, , S. 906, 16. Juni 2020, doi:10.3390/microorganisms8060906</ref>

Arten Zur Gattung Desulfurella gehören nach der folgende Spezies, ergänzt um Vorschläge gemäß NCBI: Desulfurella Bonch-Osmolovskaya et al. 1993 emend. Miroshnichenko et al. 1998 (genus); graphisch: Desulfurella, auf: Lifemap, NCBI Version. (Stand 3. September 2021): Desulfurella acetivorans et al. 1993 – Typus Desulfurella amilsii et al. 2016 (ehem. Desulfurella sp. TR1) Desulfurella kamchatkensis 1998 Desulfurella multipotens et al. 1996 Desulfurella propionica et al. 1998 Desulfurella sp. APF01 Desulfurella sp. AZLFE3

Desulfurella acetivorans Die Typusspezies D. acetivorans ist (wie die anderen Desulfurella-Arten) gramnegativ und thermophil. Die Bakterien dieser Spezies haben einen Schwefel-reduzierenden und Acetat-oxidierenden Stoffwechsel. Sie haben die Form kurzer Stäbchen und sind motil dank einer einzelnen polaren Geißel. Der Referenzstamm ist A63,UniProt: Desulfurella acetivorans UniProt: Taxonomy: Desulfurella acetivorans (SPECIES) gefunden in der Uson-Caldera, Kamtschatka, wo diese Bakterien in cyanobakteriellen Matten auf ca. 55° C heißem Substrat (siehe auch Substrat (Ökologie)) gedeiht. Die optimale Temperatur ist 52° C bis 57° C, sowohl bei 42° C (und niedriger) bzw. 73° C (und höher) wird kein Wachstum mehr beobachtet. Das pH-Optimum liegt bei 6.8 bis 7.0 (neutral bis leicht sauer). Stoffwechselprodukte sind Schwefelwasserstoff (H2S) und Kohlendioxid (CO2). Der G+C-Gehalt der DNA ist mit nur 31,4 % relativ niedrig.

Desulfurella amilsii D. amilsii ist ebenfalls gramnegatives und mäßig thermophil, Schwefel-reduzierend und motil (dabei auch nicht sporenbildend). Sie sind säuretolerant (pH-Wert bis zu 3) und obligat anaerob, und zudem in der Lage, Thiosulfat als Elektronenakzeptor zu nutzen und Pyruvat zu vergären.<ref

name="LPSN-amilsii">LPSN: Species Desulfurella amilsii Florentino et al. 2016</ref><ref

name=Parker2016></ref><ref

name=Florentino2016></ref> Der Referenzstamm TR1 (alias DSM 29984 oder JCM 30680) wurde aus Flusssedimenten des Río Tinto in Spanien isoliert.<ref

name=Florentino2017>A. P. Florentino, A. J. Stams, I. Sánchez-Andrea: Genome Sequence of Desulfurella amilsii Strain TR1 and Comparative Genomics of Desulfurellaceae Family. In: Frontiers in microbiology, Band 8, Nr. 222, 2017, doi:10.3389/fmicb.2017.00222</ref><ref

name="UniProt-amilsii">UniProt: Desulfurella amilsii (SPECIES)</ref>

Desulfurella kamchatkensis D. kamchatkensis ist gramnegativ, thermophile und Schwefel-reduzierend. Die stäbchenförmigen Bakterien sind durch eine einzelne, polare Geißel motil. Der Referenzstamm ist K-119T (alias DSM 10409T),UniProt: Desulfurella kamchatkensis (SPECIES) gefunden in vulkanische Quellen, Kamtschatka, worauf das NamensEpitheton hinweist. Dieser Stamm wurde aus einer thermophilen mikrobiellen Gemeinschaft mit Thermothrix thiopara gewonnen. Das Temperaturoptimum ist 54–55 °C und das pH-Optima 6.9-7.2 (sauer). Als Wachstumssubstrate dienen molekularer Wasserstoff (H2), Acetat, Fumarat, Malat, Pyruvat, Laktat und langkettige gesättigte Fettsäuren. Alleinige Stoffwechselprodukte sind, wie bei der Typusspezies D. acetivorans, Schwefelwasserstoff (H2S) und Kohlendioxid (CO2).

Desulfurella multipotens D. multipotens ist ebenfalls gramnegativ, thermophil und schwefelreduzierend. Die stäbchenförmigen Bakterien (Größe 1,5-1,8 × 0,5-0,7 μm) sind der einzelnen polaren Geißel motil. Der Referenzstamm ist RH-8,UniProt: Desulfurella multipotens (SPECIES) er wurde auf der neuseeländischen Insel Raoul Island (Kermadec-Archipel) gefunden; dazu weitere Stämme dieser Spezies im Geothermalfeld Los Azufres in Mexiko.Elcia M. S. Brito, Norberto Villegas-Negrete, Irene A. Sotelo-González, César A. Caretta et al.: Microbial diversity in Los Azufres geothermal field (Michoacán, Mexico) and isolation of representative sulfate and sulfur reducers, in: Extremophiles, Band 18, S. 385–39, 21. Januar 2014, doi:10.1007/s00792-013-0624-7

Desulfurella propionica D. propionica ist wie für die Gattung charakteristisch gramnegativ, thermophil und Schwefel-reduzierend. Die kurzen Stäbchen sind jedoch unbeweglich (nicht motil). Der Referenzstamm ist U-8T (alias DSM 10410T),UniProt: Desulfurella propionica (SPECIES) Dieser Stamm wurde aus einer Cyanobakterienmatte, an einer eine sulfidreichen heißen vulkanischen Quelle, ebenfalls auf Kamtschatka, isoliert. Wie bei der motilen Spezies D. kamchatkensis ist das Temperaturoptimum 54–55 °C und das pH-Optimum 6.9-7.2 (sauer).

Als Wachstumssubstrate dienen neben molekularem Wasserstoff (H2), Acetat, Fumarat, Malat, Pyruvat, Laktat und langkettige gesättigte Fettsäuren wie bei der motilen Schwesterspezies auch Propionat (worauf das Namens-Epitheton anspielt). Auch bei dieser Art sind die alleinigen Stoffwechselprodukte Schwefelwasserstoff (H2S) und Kohlendioxid (CO2).

Anmerkungen

Literatur

Laetitia G. E. Wilkins, Cassandra L. Ettinger, Guillaume Jospin, Jonathan A. Eisen: Metagenome-assembled genomes provide new insight into the microbial diversity of two thermal pools in Kamchatka, Russia. In: Scientific Reports, Band 9, Nr. 3059, 28. Februar 2019, doi:10.1038/s41598-019-39576-6.

Einzelnachweise

Kategorie:Deltaproteobacteria Kategorie:Deltaproteobakterien