Halorubrum ist eine Gattung extrem halophiler (salzliebender) Archaeen aus der Klasse Halobacteria (Haloarchaeen). Innerhalb dieser Klasse wird sie in neuerer Taxonomie als Typusgattung der Familie Haloferacaceae (Ordnung Haloferacales) klassifiziert, gegenüber der herkömmlichen Zuordnung in die Familie Halobacteriaceae (Ordnung Halobacteriales).
Halorubrum-Arten kommen vor im Toten Meer, im Großen Salzsee (Utah), im Zabuye-Salzsee (Tibet), im Deep Lake (Prinzessin-Elisabeth-Land, Antarktis) und anderen Gewässern mit hoher Salzkonzentration.
Horizontaler Gentransfer Populationen Halorubrum-Arten sind teilweise in der Lage, in ihrer natürlichen Umgebung mit hoher Salzkonzentration häufig genetische Informationen durch Rekombination auszutauschen (Horizontaler Gentransfer); dies konnte beispielsweise für H. lacusprofundi nachgewiesen werden. Solche Populationen können dadurch eine Gleichgewichtsverteilung ihrer DNA zeigen, die der sexuell interagierender Populationen nahekommt.
Arten Die hier angegebene Taxonomie (mit Stand Februar 2022) basiert auf folgenden Quellen: B – , Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) L – (LPSN), Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) C – Catalogue for Life D – Tatiana Demina et al. (2020) N – (NCBI) W – (WoRMS) Ein hochgestelltes [V] kennzeichnet Vertreter mit bekannten Viren, siehe unten im Abschnitt §Viren. Der Gattungsname wird, wenn es aus Gründen der Eindeutigkeit erforderlich ist, mit Hrr. abkekürzt.
Gattung: Halorubrum 1996 (L,B) bzw. emend. , 2009 (W), Synonym: Halorubrobacterium 1996 (L)
Die Gattung wird taxonomisch unterschiedlich zugeordnet: in der Familie Halorubraceae et al. 2015 der Ordnung Haloferacales et al. 2015 (L,N) – neu (2015) in der Familie Halobacteriaceae der Ordnung Halobacteriales (W) – herkömmlich Beide Ordnungen, Haloferacales wie Halobacteriales gelten als Mitglied der Euryarchaeota-Klasse Halobacteria (L,N,W).Arten (Stand 8. Februar 2022; nach LPSN nicht korrekt publizierte (oder dort nicht geführte) Vertreter in Anführungszeichen): Halorubrum aethiopicum et al. 2018 (L,B,N), inklusive Halorubrum sp. SAH-A6 (N) „Halorubrum africanae“ (B,N) – Stamm S7 (N) Halorubrum aidingense et al. 2006 (L,B,N) „Halorubrum alimentarium“ (N), inkl. Halorubrum sp. B43 (N) Halorubrum alkaliphilum et al. 2005 (L,B,N), mit Synonym „Halorubrum novitatis“ (N) Halorubrum amylolyticum et al. 2020 (L,B,N), inkl. Halorubrum sp. ZC67 (N) Halorubrum aquaticum et al. 2011 (L,B,N), inkl. Halorubrum sp. EN-2 (N) Halorubrum californiense et al. 2008 (L,B,N), mit Schreibvariante Halorubrum californiensis Halorubrum cibi 2009 (L,B,N,W), identifiziert mit „Halorubrum cibarium“ (N) als Schreibvariante „Halorubrum constantinense“ (N) – Stamm 1'2 (N) Halorubrum coriense 1996 (L,B,N,C), früher Halorubrobacterium coriense corrig. 1996 (N), mit Schreibvariante Halorubrobacterium coriensis (N)[V] Halorubrum depositum et al. 2019 (L,B,N) Halorubrum distributum 1996 (L,B,N,C) bzw. 1996 emend. et al., früher Halobacterium distributum corrig. 1989 (N), mit Schreibvariante Halobacterium distributus (B,N), Halorubrobacterium distributum (N), mit SynonymenNCBI nennt eine „“ (ähnlich einer Untergattung) mit H. distributum und seinen hier gelisteten Synonymen als Mitgliedsarten. Halorubrum arcis et al. 2007 (L,N) Halorubrum litoreum et al. 2007 (L,N) Halorubrum terrestre et al. 2004 (L,N,C) Halorubrum ejinorense et al. 2007 (L,B,N), inkl. Halorubrum sp. EJ-32 (N) Halorubrum ezzemoulense et al. 2006 (L,B,N), mit Synonym Halorubrum chaoviator et al. 2009 (L,B,N), inkl. Halobacterium sp. AUS-1, Halorubrum sp. HALO-G*, Halophilic archaeon Naxos II (N) Halorubrum gandharaense et al. 2015 (L,B,N), inkl. Halorubrum sp. MK13-1, Halophilic archaeon MK13-1 (N) Halorubrum glutamatedens et al. 2019 (L,N) Halorubrum halodurans et al. 2016 (L,B,N), inkl. Halorubrum sp. C170, Halorubrum sp. Cb34 (N) Halorubrum halophilum et al. 2014 (L,B,N), inkl. Halorubrum sp. B8 (N) „Halorubrum hochstenium“ (N) – Stamm ATCC 700873 (N) „Halorubrum jeotgali“ (N) – Stamm A30 (N) Halorubrum kocurii et al. 2008 (L,B,N) — Lake Bagaejinnor (, Innere Mongolei, China) Halorubrum lacusprofundi et al. 1989) 1996 (L,B,N,C), früher Halobacterium lacusprofundi et al. 1989 (N), Halorubrobacterium lacusprofundi ( et al. 1989) 1996 (N) Halorubrum laminariae 2015 (L,B,N), inkl. Halobacteriaceae archaeon R60, Halobacteriaceae archaeon R61 (N) Halorubrum lipolyticum et al. 2006 (L,B,N), inkl. Halorubrum sp. 9-3 (N) Halorubrum luteum et al. 2008 (L,B,N), inkl. Halorubrum sp. CGSA15 (N) Halorubrum orientale et al. 2006 (L,B,N), mit Schreibvariante Halorubrum orientalis Halorubrum pallidum et al. 2016 (L,B,N), inkl. Halorubrum sp. PJ61 (N) Halorubrum persicum et al. 2015 (L,B,N), inkl. Halorubrum sp. C49 (N) Halorubrum rubrum et al. 2014 (L,B,N), inkl. Halobacteriaceae archaeon YC87, Halobacteriaceae archaeon YCA11 (N) Halorubrum rutilum et al. 2016 (L,B,N), inkl. Halobacteriaceae archaeon YJ-18-S1 (N) Halorubrum saccharovorum 1996 (L,B,C) – Typus (L), früher Halobacterium saccharovorum 1977 (N), Halorubrobacterium saccharovorum 1996 (N) Halorubrum salinarum et al. 2022 (L,N) Halorubrum salinum 2014 (L,B,N), inkl. Halobacteriaceae archaeon GX71 (N) „Halorubrum salipaludis“ et al. 2021 (L,N), inkl. Halorubrum sp. WN019 (N) Halorubrum salsamenti et al. 2019 (L,B,N) „Halorubrum salsolis“ – aus dem Großen Salzsee (, GSL), Utah „Halorubrum sfaxense“ et al. 2011 (L,B,N), inkl. Halorubrum sp. ETD6 (N) Halorubrum sodomense 1996 (L,B,N,C), früher Halobacterium sodomense 1983 (N), Halorubrobacterium sodomense 1996 (N)[V] Halorubrum tebenquichense et al. 2002 (L,B,N,C) Halorubrum tibetense et al. 2004 (L,B,N) Halorubrum trapanicum 1996 (L,B,N,C), . früher "Bacterium trapanicum" 1931 (N), Halobacterium trapanicum 1957 (N) „Halorubrum tropicale“ et al. 2016 (L,N), inkl. Halorubrum sp. 5, Halorubrum sp. V5 (N) Halorubrum trueperi et al. 2017 (L,B,N) Halorubrum vacuolatum et al. 1997 (L,B,N,C), früher Natronobacterium vacuolatum corrig. 1993 (N), mit Schreibvariante Natronobacterium vacuolata (N) Halorubrum xinjiangense et al. 2004 (L,B,N) Halorubrum yunnanense et al. 2015 (L,B,N), inkl. Halorubrum sp. Q85, Halorubrum sp. Q86 (N) Als mögliche weitere Arten sind bei NCBI weitere Stämme gelistet (Auswahl): Halorubrum sp. B2-2 (N)[V] Halorubrum sp. E200-4 (N)[V] Halorubrum sp. GSL5.48 (N) – aus dem Großen Salzsee (, GSL), Utah Halorubrum sp. LN27 (N)[V] Halorubrum sp. PV6 (N)[V] Halorubrum sp. s5a-3 (N)[V] Halorubrum sp. SH1 (N) – aus Salinen (en. ) des Río Odiel, Südwest-Spanien Halorubrum sp. SP3-3 (N)[V] Halorubrum sp. SS5-4 (N)[V] Halorubrum sp. SS7-4 (N)[V] Halorubrum sp. SS8-2 (N)[V] sowie: Halorubrum sp. LR1-15 (D), siehe §Viren Halorubrum sp. LR1-21 (D), siehe §Viren Halorubrum sp. LR1-23 (N) – aus dem Retba-See, Senegal, siehe §Viren Halorubrum sp. LR2-12 (N) – aus dem Retba-See, Senegal, siehe §Viren Halorubrum sp. LR2-13 (D), siehe §Viren Halorubrum sp. LR2-17 (N) – aus dem Retba-See, Senegal, siehe §Viren
Etymologie Die Quelle der folgenden Etymologien ist LPSN (bis auf „H. salsolis“):
Der Gattungsname Halorubrum leitet sich ab von „Salz, Meer“ (Genitiv ) sowie „rot“ (als Neutrum) und bedeutet „salziges/Salz benötigendes Rotes“.
Etymologie der Art-Epitheta (Auswahl): coriense – neulateinisch mit der Bedeutung „zu Corio gehörig, von Corio stammend“, was sich auf Salinen von Corio Bay (Australien) bezieht ejinorense – neulateinisch mit der Bedeutung „zu Ejinor gehörig, von Ejinor stammend“, was sich auf den Ejinor-See (Innere Mongolei, China) bezieht lacusprofundi – von lateinisch „(bodenlos/unergründlich) tiefer See“ (Genitiv: „des tiefen Sees“), was sich auf den Deep Lake (Antarktis) bezieht saccharovorum – von lateinisch „Zucker“ sowie „fressen, verschlingen“ und davon abgeleitet „etwas, das verschlingt oder frisst“; die Bedeutung ist also „etwas, das Zucker vertilgt“ sodomense – neulateinisch mit der Bedeutung „zu Sodom gehörig, von Sodom stammend“; das biblische Sodom liegt am Toten Meer tibetense – neulateinisch mit der Bedeutung „zu Tibet gehörig, von Tibet stammend“ xinjiangense – neulateinisch mit der Bedeutung „zu Xinjiang gehörig, von Xinjiang stammend“ salsolis — von lateinisch „Salz“ und „Sonne“ (Genitiv ), was zwei der wichtigsten Merkmale dieser im ersten Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts neu entdeckten halophilen Art beschreibt Die Ortsbezüge verweisen alle auf den jeweiligen Ort der erstmaligen Isolation, das heißt den Ursprungsort des Referenzstammes.
Halorubrum saccharovorum H. saccharovorum ist die Typusart der Gattung Halorubrum und wurde ursprünglich von Tomlinson und Hochstein 1977 als Halobacterium saccharovorum beschrieben. Der Referenzstamm ist M6 (alias ATCC:29252 oder DSM:1137)
Der Stamm M6 ist ein mesophiles Archaeon, das aus Salinen in der Bucht von San Francisco im US-Bundesstaat Kalifornien isoliert wurde.
Halorubrum ejinorense H. ejinorense ist eine mesophile Spezies, die erstmals 2007 von Ana M. Castillo et al. aus dem Ejinor-See (, , Xilin Gol) in der Inneren Mongolei, China, isoliert wurde, Referenzstamm ist alias JCM:14265.
Halorubrum lacusprofundi H. lacusprofundi wurde erstmals in den 1980er Jahren von Peter Franzmann et al. aus dem Deep Lake in der Antarktis isoliert (Referenzstamm ACAM 34 alias ATCC:49239 oder DSM:5036).
Sein 2006 sequenziertes Genom besteht aus zwei DNA-Doppelsträngen („Chromosomen“) mit einer Länge von 2,74 Mbp (Mega-Basenpaaren) respektive 0,53 Mbp, sowie einem Plasmid mit 0,43 Mbp. Es kodiert das Enzym β-Galaktosidase, welches ausgiebig untersucht wurde, um zu verstehen, wie solche Proteine in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen und hohem Salzgehalt funktionieren. Ein Stamm von H. lacusprofundi enthält ein Plasmid für den horizontalen Gentransfer (HGT). Der HGT-Mechanismus erfolgt durch vesikelumhüllte virusähnliche Partikel (en. , VLPs).
Halorubrum lacusprofundi wird parasitiert von dem Epibointen Ca. Nanohaloarchaeum antarcticus (Nanohaloarchaeota).
Halorubrum sodomense H. sodomense wurde erstmals von Aharon Oren 1980 aus dem Toten Meer isoliert (Referenzstamm RD 26 alias ATCC 33755 und DSM 3755).
Es benötigt für sein Wachstum eine höhere Konzentration an Mg2+-Ionen als verwandte Halophile. Seine Zellmembran (an der Oberfläche) enthält Archaerhodopsin-3 (AR3, auuch Bacteriorhodopsin-3, BR3). Dies ist ein Photorezeptorprotein, das die Energie des Sonnenlichts nutzt, um Protonen (Wasserstoff-Ionen H+, genauer Hydrogenium-Ionen H3O+) zu für die ATP-Synthese zu pumpen.
Mutanten von AR3 werden häufig als Werkzeuge in der Optogenetik für die neurowissenschaftliche Forschung verwendet.
Halorubrum tibetense H. tibetense wurde erstmals 2004 von Fan et al. aus dem Zabuye-Salzsee in Tibet, isoliert (Referenzstamm 8W8 alias DSM 23565 und JCM 11889).
Halorubrum xinjiangense H. xinjiangense wurde erstmals 2004 von Feng et al. aus dem Xiao-Er-Kule-See (Xiao'er Kule) in Xinjiang, China, isoliert (Referenzstamm alias DSM 21996 und JCM 12388).
Halorubrum sp. GSL5.48 und „Halorubrum salsolis“ Im Großen Salzsee (en. , GSL) im US-Bundesstaat Utah wurden Bakterien und Archaeen gefunden, die dort bei einer Salzkonzentration von 2 bis 5 ᴍ (mol/ℓ) leben, insbesondere Vertreter der Haloarchaeen (Klassen Halobacteria). Neben einem Stamm (bzw. Spezies) mit der vorläufigen Bezeichnung Halobacterium sp. (2019 isoliert und 2021 veröffentlicht von Priya DasSarma et al). auch Vertreter der Gattung Halorubrum, wie Halorubrum sp. . Die 16S rRNA wurde bereits 1997/1998 von Terry McGenity et al. untersucht (die Zuordnung dieses Stamms zur Gattung Halorubrum erfolgte aber erst später).