„Candidatus Hadarchaeota“ ist ein 2019/2023 von Maria Chuvochina, Christian Rinke, Donovan Parks, Philip Hugenholtz et al. bezeichnetes Kandidatenphylum von Archaeen im Reich Methanobacteriati mit Typusklasse „Ca. Hadarchaeia“.

„Candidatus Hadesarchaeota“ ist ein 2017 von Violette Da Cunha, Morgan Gaia, Patrick Forterre et al. bezeichnetes Kandidatenphylum von Archaeen (ebenfalls) aus dem Reich Methanobacteriati mit Typusklasse Klasse „Ca. Hadesarchaea“, die früher als (SAGMEG) bezeichnet wurde. Eine weitere veraltete Bezeichnung für diese Gruppe ist „Stygia“ (s. u.).

Beide Archaeenphyla sind in der maßgeblichen (LPSN) trotz der Namensähnlichkeit getrennt und nicht als Synonyme gelistet.

Die (GTDB) kennt von beiden Phyla nur Hadarchaeota. Die in der LPSN unter „Ca. Hadesarchaeota“ gelisteten Stämme bzw. DNA-Sequenzen (MAGs) sind der GTDB entweder nicht bekannt oder haben eine für die Berechnung unzureichende Qualität.

Die Taxonomie des National Center for Biotechnology Information (NCBI) kennt ebenfalls von den beiden Phyla nur „Ca. Hadarchaeota“, synonymisiert aber auf Klassenebene die „Hadesarchaea“ mit „Ca. Hadarchaeia“. In diesem Artikel werden die Typusklassen der beiden Phyla entsprechend der NCBI-Taxonomie als synonym betrachtet, was dann in Konsequenz auch für die beiden Phyla selbst gelten muss.

Dies wird unterstützt durch die übereinstimmende Lebensweise: Es handelt sich um thermophiler Mikroorganismen, die in tiefen Minen, heißen Quellen, marinen Sedimenten und anderen Umgebungen tief im Boden gefunden wurden.

Weitere Veröffentlichungen zeigen im Vergleich, dass einzelne Stämme (korrekter: MAGs oder andere Gensequenzen) Spezies, Gattungen usw., mit unterschiedlichen Bezeichnungen zugeordnet wurden, sodass sich weitere Synonymien ergeben. Insbesondere sind das: Phylum „Ca. Hadarchaeota“ ≡ „Ca. Hadesarchaeota“ (Folge der Synonymie der Typusklassen nach der NCBI-Taxonomie) Klasse „Ca. Hadarchaeia“ ≡ „Ca. Hadesarchaea“ (synonym nach der NCBI-Taxonomie) Ordnung „Ca. Hadarchaeales“ ≡ „Ca. Hadesarchaeales“ Familie „Ca. Cerberiarchaeaceae“ ≡ f__WYZ-LMO6 ≡ „Ca. Hadesarchaeaceae“ (gemeinsame Stämme und ) Gattung „Ca. Melinoarchaeum“ ≡ WYZ-LMO6 ≡ „Ca. Hadesarchaeum“ (gemeinsamer Stamm ) Eine Synonymie der Spezies „Ca. Hadesarchaeum tengchongensis“ (Stamm ) mit „Ca. Melinoarchaeum fermentans“ (Stamm DL9YTT1) ist wegen der phylogenetischen Nähe der beiden Stämme naheliegend, aber nicht zwingend. Diese Vorgehensweise ist auch verträglich mit David Benito Merino et al. (2024) und Hua et al. (2019) – wenn nicht gar erforderlich.

Forschungsmethoden Die Kultivierung dieser Archaeen ist äußerst schwierig, so dass in der Forschung heute in großem Ausmaß auf kultivierungsunabhängige Methoden wie die Metagenomik zurückgegriffen wird.

Habitat und Stoffwechsel SAGMEG mini|hochkant=1.6|Guaymas-Becken und Sonora Margin mini|Diagramm der metabolischen Fähigkeiten der Hadesarchaea. Schwarze Pfeile stehen für Gene, die bei YNP_45 und YNP_N21 identifiziert wurden. Graue Pfeile stehen für Gene, die bei diesen beiden Vertretern aus dem Yellowstone-Nationalpark (YNP) nicht gefunden wurden, aber bei vom Ästuar des White Oak River (WOR) vorhanden sind. mini|Vorgeschlagenes Stoffwechselmodell für „Ca. Cerberiarchaeum oleivorans“ Die ersten dieser Archaeen (SAGMEG, Kandidatenklasse Hadarchaeia oder Hadesarchaea) wurden in einer Goldmine in Südafrika entdeckt. Dort leben sie in einer Tiefe von etwa 3 km ohne Sauerstoff und Licht. Später wurden weitere auch im Mündungsgebiet (Ästuar) des White Oak River (WOR) in North Carolina und im Lower Culex Basin (LCB) des Yellowstone-Nationalparks gefunden. Diese Habitate haben eine Temperatur von etwa 70 °C und sind stark alkalisch. Nach einer 2019 veröffentlichten Untersuchung phylogenetischer Markergene in Böden alter Bergbaugebiete im östlichen Harzgebiet könnte es weitere Vorkommen auch dort geben.

Diese Archaeen wurden auch in Meeresumgebungen gefunden. Zu diesen Gebieten gehören unter anderem Kaltquellsysteme () im Südchinesischen Meer zwischen Vietnam, China und Luzon (Philippinen), wo sie als dominierendes Mitglied der dortigen Archaeen-Gemeinschaft identifiziert wurden. In den gashydrathaltigen Sedimenten bei diesen Kaltquellen spielen sie eine wichtige Rolle im biogeochemischen Kreislauf. Hadesarchaea wurden auch unter dem Meeresboden im Guaymas-Becken und vor der Küste des mexikanischen Bundesstaates Sonora () im Golf von Kalifornien gefunden.

Hadesarchaea wurden außer in diesen geologischen Habitaten (Meeressedimente, Minen und heißen Quellen) auch im Darmmikrobiom bestimmter Fischarten nachgewiesen. Ein Beispiel ist der in den indischen Bundesstaaten Assam, Bihar und Westbengalen heimische Süßwasser-Kugelfisch (Tetraodon cutcutia [Leiodon cutcutia]), wo Hadesarchaea die zweithäufigste Archaeen-Gruppe in dessen Mikrobiom darstellen. In ähnlicher Häufigkeit wurden sie auch im Darm von fleischfressenden Lachsen und pflanzenfressenden Graskarpfen gefunden. Trotz dieser Häufigkeit im Mikrobiom vieler Fische ist nicht vollständig bekannt, wie sie die Gesundheit und die trophische Ebene dieser Fische beeinflussen.

Im Jahr 2016 veröffentlichten Brett J. Baker, Thijs J. G. Ettema et al. eine Studie, in der sie die Identifizierung einer neuen Kandidatenklasse „Hadesarchaea“ innerhalb des heutigen Archaeen-Reichs Methanobacteriati (früher „Euryarchaeida“ oder „Euryarchaeota“ s. l.) per Metagenomik aus Proben vom Ästuar des White Oak River (Hadesarchaea archaeon ) und vom im Yellowstone-Nationalpark (Ca. Hadarchaeum yellowstonense YNP_45) bekannt gaben. Bei 2018/2020 an der Universität Hongkong vorgenommenen Datenanalysen von bereits 2012 aus dem Obsidian Pool (ebenfalls im Yellowstone-Nationalpark) entnommenen Proben konnte ein weiterer Stamm SpSt-756 der Spezies „Ca. Hadarchaeum yellowstonense“ aus dem identifiziert werden.NCBI Assembly: ASM1133505v1 (März 2020) und BioSample: SAMN09639887 (Zhichao Zhou, Universität Hongkong, Juli 2018). Anm.: Die angegebenen Koordinaten von der Entnahmestelle der Probe vom Oktober 2012 zeigen auf den Obsidian Pool.

Aufgrund ihres kleinen Genoms wird angenommen, dass die Genome der Hadesarchaea – möglicherweise als Folge von Nährstoffmangel – einer Genomverschlankung () unterlagen.

Hadesarchaea sind unter den bekannten Archaea insofern einzigartig, als sie Kohlenmonoxid und Wasserstoff oxidieren können, und so im tiefen Boden Kohlenstoff fixieren können (wobei Wasser als Nebenprodukt entsteht). Aus den metagenomisch assemblierten Genom-Daten (MAGs) geht hervor, dass sie Gene besitzen, die mit dem Wood-Ljungdahl-Kohlenstofffixierungsweg, der Methanogenese und dem Alkanstoffwechsel in Verbindung stehen. Darüber hinaus wurde berichtet, dass die Genome von Hadesarchaea Gene enthalten, die es ihnen ermöglichen, Zucker und Aminosäuren in einem heterotrophen Lebensstil zu verstoffwechseln und eine dissimilatorische Nitrit-Reduktion zu Ammonium durchzuführen. Die Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass diese Organismen an bedeutenden geochemischen Prozessen beteiligt sind.

Jolien van Hooff, Laura Eme et al. hatten, wie im Juli 2025 veröffentlicht, die Verteilung von Condensinen analysiert, darunter SMC-Proteine,SMC steht für Kleisin und Kite-Paraloge.Kite steht für Wie sich zeigte, beherbergen viele Archaeen zwei vollständige SMC-Komplexe. Eine genaue Untersuchung bei einigen repräsentativen Arten zeigte, dass die diese Paraloge kodierenden Sequenzen im Genom in unterschiedlichen Operons organisiert sind, die jeweils alle drei SMC-Untereinheiten kodieren. Die meisten Arten, die beide Komplexe besitzen, gehören zu den Reichen Thermoproteati und Promethearchaeati (TACK- respektive Asgard-Supergruppe; zusammen Proteoarchaea); dennoch tragen sie auch einige Vertreter des Reichs Methanobacteriati (Euryarchaeida oder Euryarchaeota s. l.), darunter befinden sich insbesondere Hadesarchaeota. Da sich die Euryarchaeida noch früher von den TACK- und Asgard-Archaeen abgespalten haben, könnte dies auf einen noch älteren Ursprung dieser beiden Komplexe hindeuten. Allerdings sind die phylogenetischen Beziehungen der Phyla dieses Reichs derzeit (Juli 2025) noch immer in der Diskussion.

Von Thermophilen Hadarchaeota, darunter insbesondere die Gattung „Ca. Melinoarchaeum“, ist bekannt, dass sie auf langkettigen Alkanen (wie Hexadecan) wachsen. Sie aktivieren dabei zunächst die Alkane über Alkyl-Coenzym-M-Reduktasen (ACRs, vgl. Methyl-Coenzym-M-Reduktase, MCR). Die aktivierten Alkane werden anschließend, wahrscheinlich per β-Oxidation, zu kleinen Molekülen wie Kohlendioxid (CO2), Wasserstoff (G2) und Acetat (H3COO−) abgebaut. Dieser Prozess findet in Syntrophie mit Methanogenen statt, die den von „Ca. Melinoarchaeum“ erzeugten niedermolekularen Produkte (wie den Wasserstoff) als Substrat nutzen, um Methan zu produzieren. Unter den in dieser syntrophen Beziehung lebenden Methanogenen wurden Vertreter der Gattungen Methanothermobacter (hydrogenotroph, d. h. Wasserstoff verwertend) und Methanothrix (acetoklastisch, d. h. Essigsäure/Acetat-spaltendend) ausgemacht. Die syntrophe Beziehung ist wahrscheinlich obligat, was bedeutet, dass „Ca. Melinoarchaeum“ und die vergesellschafteten Methanogenen für ihr Wachstum und Überleben voneinander abhängig sind. Für eine mögliche Kultivierung bedeutet das, dass man „Ca. Melinoarchaeum“ (wie vermutlich viele andere Vertreter des Phylums) nur in Co-Kultivierung mit anderen Mikroorganismen halten kann.

mini|G-Quadruplex der DNA Eine weitere Besonderheit der Hadesarchaea-Archaeen ist ein extrem häufiges Vorkommen von G-Quadruplexen im ihrem Genom (G4-DNA), wie Václav Brázda, Patrick Forterre et&al. (2020) zeigten. Bei dem vermutlich ebenfalls zur Gattung „Ca. Melinoarchaeum“ gehörenden Isolat WYZ-LMO6 (s. u.) ist beispielsweise mehr als 50 % des Genoms potenzieller Teil eines G4-Motivs.

Wie von Timothy M. Ghaly (2022) aufgezeigt, gibt es im Genom des zur Kandidatenfamilie Hadarchaeaceae gehörenden Isolats (GTDB-Spezies DG-33 sp001515185) Integrons.

MSBL1 Die Gruppe MSBL1 (MSBL-1, Kandidatenklasse Persephonarchaeia, Persephonarchaea oder Persephonearchaea) ist eine bisher (Stand Mitte August 2025) unkultivierte Archaeenlinie, die in tiefen hypersalinen anoxischen Becken (, DHABs) des Mittelmeers, des Roten Meeres und des Golfs von Mexiko reichlich vorhanden und weit verbreitet ist. Sie wurde mittels phylogenetischer Untersuchungen auf Grundlage der ribosomalen RNA (rRNA) sowie weiterer konservierter Gene identifiziert. Die Analyse von Mwirichia et al. (2016) zeigte, dass diese Archaeen Glukose über den Embden-Meyerhof-Parnas-Weg abbauen können. In Abwesenheit von organischem Kohlenstoff kann Kohlendioxid jedoch über die Ribulose-Biphosphat-Carboxylase (RuBisCO), den Wood-Ljungdahl-Weg oder den reduktiven Citratzyklus (reduktiver TCA-Zyklus, von ) gebunden werden.

16S-rRNA-Sequenzdaten dieser Gruppe wurden auch in anderen Umgebungen gefunden, darunter: aus dem anoxischen Hypolimnion des flachen, hypersalinen Birkat asch-Schams () etwas südlich von Eilat auf der Sinai-Halbinsel in Ägypten, in Sedimenten des ebenfalls hypersalinen Chaka-Sees () in China, aus einer Meerwassersaline mit mehreren Becken im Süden der Insel Mallorca und per Metagenomik in einem hyper­salinen See in Kenia (Magadisee, ).

Die Aminosäure Pyrrolysin (Pyl) wurde 2002 als 22. proteinogene Aminosäure identifiziert (Hao et al., 2002; Srinivasan et al., 2002). Aus biochemischer Sicht ist Pyrrolysin eine typische L-Lysin-Aminosäure, an deren Seitenkette über eine Amidbindung ein Pyrrolring angebunden ist. Die Zucker fermentierenden Archaeen der Gruppe MSBL1 („Persephonarchaea“) aus den hypersalinen Tiefen des Roten Meeres verfügen über einen vollständigen Satz von Genen für die Pyl-Synthese sowie mtmB-, mtbB- und mttB-Gene für Mono-, Di- und Trimethylamin-Methyltransferasen.

B88-G9