Thermoproteota

Die Thermoproteota (früher auch „Crenarchaeota“ genannt, ursprünglich „Eozyten“ oder wissenschaftlich „Eocyta“) sind ein Phylum (Stamm bzw. Abteilung) einzelliger Lebewesen aus der Domäne der Archaeen (Archaea). Früher wurden die Thermoproteota ausschließlich für Extremophile gehalten (d. h. entweder (extrem) thermophil bzw. thermoacidophil oder psychrophil), jedoch zeigten weitere Untersuchungen, dass die Thermoproteota zu den häufigsten Archaeen im Meer gehören. Diese Gruppe wird als mesophile, „marine Gruppe I“ bezeichnet.

Eigenschaften Innerhalb der Thermoproteota findet man Organismen, die an extreme Umweltbedingungen angepasst und in Bereichen mit sehr hoher oder sehr niedriger Temperatur zu finden sind. Viele Vertreter leben im arktischen Plankton, wo sie bei Temperaturen oft unter 0 °C überleben. Diese Psychrophilen bzw. Kryophilen sind jedoch erst vereinzelt unter Laborbedingungen kultiviert worden. Eine andere Gruppe innerhalb der Thermoproteota lebt unter hyperthermischen Bedingungen, also bei Temperaturen von 80–110 °C, Pyrolobus fumarii lebt sogar bei 113 °C und überlebt auch einstündiges Autoklavieren. Viele der Thermoproteota wie z. B. Sulfolobus acidocaldarius tolerieren auch hohe Säurekonzentrationen (pH-Werte von 1–2) und sind damit thermoacidophil.

Einer der am besten charakterisierten Organismen der Thermoproteota ist Sulfolobus solfataricus (heute in eine andere Gattung transferiert, nun Saccharolobus solfataricus). Ursprünglich wurde dieser Organismus aus schwefelhaltigen heißen Quellen in Italien isoliert und wächst bei 80 °C und einem pH-Wert von 2–4.

Da in ihrem Lebensraum oft kein organisches Substrat vorhanden ist, leben viele von der Fixierung von Schwefel, Kohlenstoffdioxid oder Wasserstoff. Andere können jedoch auch organisches Material verstoffwechseln. Bei der Kohlenstoffdioxidassimilation verwenden sie entweder den 3-Hydroxypropionat/4-Hydroxybutyratzyklus (z. B. Sulfolobus) oder den Dicarboxylat/4-Hydroxybutyratzyklus (z. B. Desulfurococcales oder Thermoproteales).

Eine Reihe von Viren parasitiert Vertreter der Thermoproteota (oder ist zumindest mit diesen assoziiert), darunter zwei Familien der Ligamenvirales (Rudiviridae und Lipothrixviridae) und zwei Familien der Juravirales (Yangangviridae und Yanlukaviridae).

Etymologie Der Name Thermoproteota leitet sich ab von der Typusgattung Thermoproteus und damit von und dem griechischen Meeresgott , der – nach der Mythologie – verschiedene Formen annehmen konnte. Die Endung ‚-ota‘ kennzeichnet Stämme (Abteilungen bzw. Phyla).

Die alte Bezeichnung „Crenarchaeota“ stammt von oder ‚Quelle‘, der Mittelteil verweist auf Archaeen, die Endung wieder auf ein Phylum: Es ist also ein Phylum urtümlich erscheinender Archaeen gemeint.

Die Bezeichnung „Eocyta“ stammt von – im Sinn von Frühzeit (der Erde) – und , meint also Zellen der Urzeit.

Systematik In den Jahren um 2017 fanden sich anhand von Metagenomik-Daten Hinweise auf eine Reihe weiterer Organismen und Linien, die mit den Thermoprotei [„Crenarchaeota“ s. a.] verwandt sind. Zunächst wurden gefunden:

„Ca. Thaumarchaeota“ et al. 2008 jetzt: Klasse Nitrososphaeria et al. 2014 [„Thaumarchaea“] im Phylum Thermoproteota. „Ca. Augarchaeota“ corrig. et al. 2011 [„Ca. Aigarchaeota“ et al. 2011] jetzt: Klasse „Ca. Aigarchaea“ et al. [„Nitrososphaeria_A“ (GTDB)] im Phylum Thermoproteota. Phylum „Ca. Verstraetearchaeota“ et al. 2016 jetzt: Klasse „Ca. Methanomethylicia“ corrig. et al. 2016 Phylum „Ca. Korarchaeota“"(G) 2001 bzw. et al. 1996 jetzt Klasse „Ca. Korarchaeia“ et al. 2021 (basal) im Phylum Themoproteota, evtl. aber weiter eigenes Phylum im TACK-Superphylum (jetzt Reich Thermoproteati).

Viele ursprünglich als Phyla angesehene Kladen gelten inzwischen (inhaltlich) als Klassen innerhalb der Thermoproteota. Da die bisherigen Namen mit der Endung ‚-ota‘ für Phyla stehen, gelten diese Bezeichner formal als Synonyme von ‚Thermoproteota‘ (Phylum).

Nach Einführung der taxonomischen Rangstufe ‚Reich‘ auch für Prokaryoten wurde 2024 die Bezeichnung Thermoproteota als einzig gültiger Name der vorliegenden Archaeengruppe festgelegt. Die Systematik nach der List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN); ergänzt nach der Taxonomie des National Center for Biotechnology Information (NCBI) und der Genome Taxonomy Database (GTDB); ist wie folgt (Stand 14. Juni 2025):

Phylum Thermoproteota 2021 [bzw. <br /> —<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> bzw. <br /> <br /> <br />

Klasse „Ca. Bathyarchaeia“ et al. 2019 [bzw. , <br /> „<br /> inhaltlich entsprechend dem früheren Phylum (nach LPSN herabgestuft)in der NCBI-Taxonomie im Phylum Bathyarchaeota et al. 2014 [MCG].]

mini|hochkant=0.8|REM-Aufnahme einer Anreicherungskultur von Korarchaeia (Obsidian Pool, YNP). ?Klasse „Ca. Korarchaeia“ et al. 2021 (vermutlich basal stehend, evtl. eigenes Phylum)

Klasse „Ca. Methanomethylicia“ corrig. et al. 2016

Klasse „Ca. Methanosuratincolia“ et al. 2024 Ordnung „Ca. Methanosuratincolales“ et al. 2024 Familie „Ca. Methanosuratincolaceae“ et al. 2024 Gattung „Ca. Methanosuratincola“ corrig. et al. 2016 Spezies „Ca. Methanosuratincola mesotaenarum“ et al. 2024, mit Stamm GD_Cm_T35_P0_bin.90 Spezies „Ca. Methanosuratincola petrocarbonis“ corrig. et al. 2016 (Typusart), mit Stamm V4 Stamm LWZ-6 – Fundort: Shengli-Ölfeld () im NW der Provinz Shandong (China), nahe Dongying Spezies „Ca. Methanosuratincola subterraneus“ corrig. et al. 2019 mit Stamm Ch88 alias RXGA00000000 Stamm LCB019-019 – Fundort: nahe Snort Spring,Snort Spring. Auf: GeoNames. Lower Culex Basin, Yellowstone-Nationalpark Spezies „Ca. Methanosuratincola thermotaenarum“ et al. 2024, mit Stamm XY_C20_T55_P1_bin.49 Spezies „Ca. Methanosuratincola verstraetei“ et al. 2024, mit Stamm LCB70 – Fundort: Lower Culex Basin, Yellowstone-Nationalpark

mini|hochkant=0.8|Nitrosopumilus maritimus mit teils anhaftenden Virionen von Nitro­so­pumilus spindle-shaped virus 1 (Spezies Nitmarvirus NSV1, Thaspi­viridae). Klasse Nitrososphaeria et al. 2014<br /> <br /> <br /> inhaltlich entsprechend dem früheren Phylum <br />

Klasse Nitrososphaeria_A (GTDB: abgetrennt von Nitrososphaeria)<br /> inhaltlich entsprechend dem früheren Phylum (LPSN),<br /> (LPSN)]

Klasse Thermoprotei 2002<br /> <br /> <br /> inhaltlich entsprechend dem früheren Phylum <br />

in der LPSN ohne Klassenzuweisung, in der GTDB zur Klasse Nitrososphaeria (Details siehe dort), in der NCBI-Taxonomie in eigenem Phylum „Ca. Geothermarchaeota“ ?Ordnung „Ca. Geothermarchaeales“ et al. 2022

in der LPSN Thermoproteota ohne Klassenzuweisung, in der NCBI-Taxonomie zu einem Phylum Nitrososphaerota [Aigarchaeota] ohne Klassenzuweisung, in der GTDB unbekanntIn der NCBI-Taxonomie gehört diese Klade zum Phylum Nitrososphaerota des Reichs Thermoproteati (TACK-Superphylum); diese Klade wird in der LPSN als Klasse Nitrososphaeria bezeichnet − in Frage käme daher auch die GRDB-Abspaltung „Nitrososphaeria_A“. ?Gattung „Ca. Gigantothauma“ corrig. et al. 2010<br /> Spezies „Ca. Gigantothauma karukerense“ corrig. et al. 2010<br /> (Typusart) Spezies „Ca. Gigantothauma porcinsulae“ corrig. et al. 2010<br /> ]

in der LPSN Thermoproteota ohne Klassenzuweisung Gattung „Candidatus Nitrosodeserticola“ et al. 2021 Spezies „Ca. Nitrosodeserticola atacamensis“ corrig. et al. 2021<br > mit Stamm LB2 Spezies „Ca. Nitrosodeserticola subpetralis“ et al. 2021, mit Stamm MB1

Anmerkungen

Einzelnachweise LPSN: Phylum Thermoproteota Garrity and Holt 2021. NCBI Taxonomy Browser: Thermoproteota, Details: Thermoproteota corrig. Garrity and Holt 2021 …, "Crenarchaeota" Woese et al. 1990, heterotypic synonym: Eocyta, …. Graphisch: Thermoproteota (Eozytes); auf: LifeMap. NCBI Taxonomy Browser: Candidatus Bathyarchaeota (phylum), acronym: MCG, equivalent: Bathyarchaeota Meng et al. 2014. NCBI Taxonomy Browser: Thaumarchaeota (phylum). GTDB: Thermoproteota (Phylum). NamesforLife: Thermoproteota corrig. Garrity and Holt 2021. Archaea (domain), auf: SILVA – Datenbank des Deutschen Netzwerks für Bioinformatik-Infrastruktur (db.NBI). Carly Cassella: Whole New Group of Methane-Burping Microbes Discovered in Yellowstone Springs. Auf: sciencealert vom 31. Juli 2024.

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