Die Sterolibacteriaceae sind eine Familie von Bakterien im Phylum (botanisch: Abteilung) Pseudomonadota, früher auch Proteobacteria genannt. Die Familie wurde 2017 durch Rich Boden et al. auf der Grundlage von 16S-rRNA-Gensequenzen umschrieben und umfasste ursprünglich die Gattungen Sterolibacterium (Typusgattung), Methyloversatilis, Sulfurisoma, Sulfuritalea, Denitratisoma und Georgfuchsia. Die Mitglieder zeigen einen vielfältigen Stoffwechsel, zu ihnen gehören Methylotrophe, fakultativ Autotrophe, Denitrifizierer ()Aerobe Denitrifizierer können einen aeroben Atmungsprozess durchführen, bei dem Nitrat NO3− schrittweise in Distickstoff N2 umgewandelt wird. und obligate Anaerobier, die Eisen oder Mangan als terminale Elektronenakzeptoren verwenden. Autotrophe Mitglieder verwenden reduzierten Schwefel oder Eisen als Elektronendonatoren. Die Mitglieder besitzen eine Oxidase (Oxidase-positiv), aber nicht unbedingt eine Katalase (Katalase-variabel). Sie enthalten als Hauptbestandteile in der Regel hydroxylierte gesättigte Fettsäuren. Das vorherrschende Atmungschinon ist Ubichinon-8 (UQ-8).
Die Typusgattung dieser Familie ist Sterolibacterium 2003.
Die genaue taxonomische Stellung dieser Familie bzw. ihrer Mitgliedsgattungen ist derzeit (2023) noch in der Diskussion; die Zugehörigkeit zu den β-Proteobacteria innerhalb der Pseudomonadota (früher Proteobacteria) wird jedoch nicht angezweifelt. Die Typusgattung dieser Familie wurde n von Garrity et al. (2006) zuvor alternativ in die Familie Rhodocyclaceae der bacteria gestellt; Die (GTDB) stellt aber auch it Stand August 2023 noch alle Mitgliedsgattungen in diese Familie. Umgekehrt stellt beispielsweise die Taxonomie des (NCBI) die Gattung Rugosibacter nicht zu den Rhodocyclaceae, sondern hier zu den Sterolibacteriaceae.
Mit Stand 18. August 2026 wird die Familie in der LPSN der Ordnung Spirillales zugewiesen.
Systematik Die folgende Systematik der Familie beruht auf der (LPSN, hier: L), ergänzt um Angaben gemäß der Taxonomie und Gen-Datenbank des (NCBI, hier: N) und der (GTDB, hier: G), Stand: 24. August 2023 (offizielle Taxa komplett, andere auszugsweise):
Phylum: Pseudomonadota Klasse: Betaproteobacteria > Ordnung: Spirillales > Familie: Sterolibacteriaceae et al. 2017 Rhodocyclaceae et al. 2006 emend. et al. 2017 (L,N) In der GTDB ist diese Familie in Gänze mit der Gammaproteobacteria-Familie Rhodocyclaceae verschmolzen (offenbar sind dort die Betaproteobacteria ein Synonym der Gammaproteobacteria):Die LPSN führt dagegen nur die Gattung Rugosibacter in dieser Familie, die NCBI-Taxonomie dagegen die Spezies mit der vorläufigen Bezeichnung Rhodocyclaceae bacterium UBA2250 (= UBA2250 sp002347285 in der GTDB). Klasse: Gammaproteobacteria > Ordnung: Burkholderiales (G; N: Rhodocyclales) > Familie: Rhodocyclaceae et al. 2006 emend. et al. 2017 (G) Gattung: Denitratisoma et al. 2006 (G,L,N) Spezies: D. oestradiolicum et al. 2006 (G,L,N)mit Referenzstamm DSM 1695 (G,N) und Stamm DSM 16959 (G) Spezies: D. sp007833355 (G) syn. D. sp. DHT3 (N) Gattung: Georgfuchsia et al. 2011 (G,L,N) Spezies: G. toluolica et al. 2011 (G,L,N)mit Referenzstamm G5G6 (G,N) Spezies: G. sp. SYC60 (N) Gattung: Candidatus Methylophosphatis et al. 2021 (G,N) Spezies: Ca. M. haderslevensis (G,N)mit Referenzstamm Hade_18-Q3-R52-61_BATAC.316 (G,N) Spezies: Ca. M. roskildensis (G,N)mit Referenzstamm Bjer_18-Q3-R1-45_BAT3C.347 (G,N) und Stämmen EsbW_18-Q3-R4-48_BAT3C.93, Hirt_18-Q3-R61-65_MAXAC.231 und Ega_18-Q3-R5-49_BATAC.204 (G) Spezies: M. sp016791115 (G) syn. Rhodocyclaceae bacterium isolate new MAG-172 (N)mit Referenzstamm new MAG-172 (G,N) Gattung: Methyloversatilis et al. 2006 (G,L,N) Spezies: M. discipulorum et al. 2015 (G,L,N)mit Referenzstamm FAM1 (G,N) und Stämmen new MAG-176 und RZ94 (G) Spezies: M. discipulorum_A (G)mit Referenzstamm RZ18-153 und Stämmen MAG_40, S2_005_003_R2_39, 46_gen_cov.2, LaCa_MAG_2, KkPmcVOWp7_bin.13.MAG und MAG_31 (G) Spezies: M. thermotolerans et al. 2014 (G,N)mit Referenzstamm 3t (G,N) Spezies: M. universalis et al. 2006 (G,N)mit Referenzstamm FAM (G,N) und Stämmen HJF.7, Gpa_18, OH_HBlB_255 und Fam500 (G) Spezies: M. universalis_A (G)mit Referenzstamm EHg5 (G) Spezies: M. sp001713355 (G) syn. M. sp. RAC08 (N)mit Referenzstamm RAC08 (G,N) Spezies: M. sp016791045 (G) syn. M. sp. isolate new MAG-175 (N)mit Referenzstamm new MAG-175 (G,N) und Stamm MAG_11 (G,N: M. discipulorum isolate MAG_11) Spezies: M. sp017984755 (G) syn. M. sp. isolate Go_SlAct_bin_233, M. sp. isolate Gw_SlAct_bin_352, M. sp. Go_Eff_bin_37 (N)mit Referenzstamm Go_SlAct_bin_233 (G,N) und Stämmen Gw_SlAct_bin_352 und Go_Eff_bin_37 (G,N) Spezies: M. sp018824085 (G) syn. Gammaproteobacteria bacterium isolate Modern_marine_planktonic.mb.20, Gammaproteobacteria bacterium isolate MMS_A.mb.16, Gammaproteobacteria bacterium isolate Modern_marine.mb.255, Gammaproteobacteria bacterium isolate MMS_B.mb.31 (N)mit Referenzstamm Modern_marine_planktonic.mb.20 und weiteren Stämmen (G) Spezies: M. sp020621405 (G) syn. Betaproteobacteria bacterium isolate AG20 (N)mit Referenzstamm AG20 (G,N) Spezies: M. sp024580145 (G) syn. M. sp. XJ19-49mit Referenzstamm XJ19-49 (N) und Stamm XJ19-13 (G,N) Gattung: Candidatus Nitricoxidireducens et al. 2023 (N: syn. zu Ca. Nitricoxidivorans, nicht GTDB) Spezies: Ca. Nitricoxidireducens bremensis et al. 2023 (N) alias Sterolibacteriaceae bacterium MAG5 (N) Gattung: Candidatus Nitricoxidivorans et al. 2023 (N) (N, nicht GTDB) Spezies: Ca. Nitricoxidivorans perseverans et al. 2023 (N) alias Sterolibacteriaceae bacterium MAG1 (N) Spezies(?): MAG Fen-1000 (N: Rhodocyclaceae bacterium isolate fen_1000) Spezies(?): NAG Fen-999 (N: Rhodocyclaceae bacterium isolate fen_999) Gattung: Rugosibacter et al. 2017 oder et al. 2017 emend. et al. 2022 (N; G,L: zu Rhodocyclaceae) Spezies: R. aromaticivorans et al. 2017 (G,N,L)mit Referenzstamm Ca (G,N) alias ATCC:TSD-59 oder DSM:103039 (N) und Stamm GW715_bin.19 (G) und PG1-Ca6 (N) Gattung: Sterolibacterium (G,L,N) Spezies: S. denitrificans (G,L,N) Typus (L),mit Referenzstamm Chol (G) alias Chol-1S, ATCC:BAA-354 oder DSM:13999 (N) Spezies: S. sp018061005 (G) syn. S. sp. isolate Gw_Eff_bin_535 (N) Spezies: S. sp018062105 (G) syn. S. sp. isolate Gw_Eff_bin_349 (N) inkl. Stamm/Isolat Gw_SlAct_bin_196 (G) Spezies: S. sp019105045 (G) syn. S. sp. isolate DF_1_1.72 (N) Gattung: „Sulfuricystis“ et al. 2022 (L,N) syn. UBA2250 (G) Spezies: „S. multivorans“ et al. 2022 (L,N) syn. UBA2250 sp004323595 (G)mit Referenzstamm M52 (G,N) alias NBRC:11401 oder BCRC:81317 (N) und Stamm TT109_2_64_177 (G) Spezies: „S. thermophila“ (N) syn. UBA2250 sp003966565 (G)mit Referenzstamm J5B (G,N) alias DSM:104688, NBRC:112605, BCRC:81316 (N) Spezies UBA2250 sp002347285 (G) syn. Rhodocyclaceae bacterium UBA2250 (N)mit Referenzstamm UBA2250 (G,N) Gattung: Sulfurisoma (G,L,N) Spezies: S. sediminicola (G,L,N)mit Referenzstamm BSN1 (G,N) alias BSN1, DSM:26916, NBRC:109412 (N) und Stamm DSM 26916 (G) Spezies: S. sp018825305 (G) syn. Gammaproteobacteria bacterium isolate Modern_marine_glass_biofilm.mb.13 (N) Spezies: S. sp020048435 (G) syn. Sulfuritalea sp. isolate Bin_4_3_4 (N) Gattung: Sulfuritalea (G,L,N) Spezies: S. hydrogenivorans (G,L,N)mit Referenzstamm DSM 22779 (G,N) alias sk43H, NBRC:105852 (N) Spezies: S. hydrogenivorans_A (G)mit Referenzstamm MiH-14oct19-193 (G) Spezies: S. sp001828935 (G) syn. Rhodocyclales bacterium RIFCSPLOWO2_02_FULL_63_24 (N)
Etymologie Die Bezeichnung der Familie Sterolibacteriaceae setzt sich zusammen aus dem Präfix der Typusgattung, Sterolibacterium, und der Endung „-aceae“ für Familien in der Botanik.
Die Bezeichnung der Typusgattung Sterolibacterium setzt sich zusammen aus neu und lateinisch , bedeutet also ein Sterol-nutzendes kleines Stäbchen.
Sterolibacterium denitrificans Sterolibacterium ist eine Gattung gramnegativer, stäbchenförmiger Bakterien, die über eine Oxidase und eine Katalase verfügen. Bisher (Stand August 2023) ist nur eine einzige Art (Art) dieser Gattung offiziell beschrieben, Sterolibacterium denitrificans. Sterolibacterium denitrificans ist daher ein gramnegatives, stäbchenförmiges Bakterium. Es hat eine einzige polare Geißel (Flagellum) und ist daher beweglich (motil).
Silvana Tarlera und Ewald Denner (2003) konnten einen von ihnen als Chol-1S bezeichneten Bakterienstamm in einer Anreicherungskultur aus einem anoxischen USB-ReaktorUSB-Reaktor, , auch , ein spezieller Typ von Bioreaktor zur Sickerwasser-Behandlung aus Mülldeponien von Montevideo, Uruguay, isolieren. Wie sich zeigte, kann dieser Stamm Cholesterin (auch Cholesterol genannt) zu Kohlendioxid (CO2) oxidieren und Nitrat (NO3−) zu Distickstoff (N2) reduzieren. Die Zellen dieses Stammes sind gramnegativ, stäbchenförmig bis leicht gekrümmt, 1,0-1,3 μm lang und 0,5–0,6 μm im Durchmesser; sie sind durch ein einzelnes polares (endständiges) Flagellum beweglich. Die optimalen Wachstumsbedingungen liegen bei 30-32 °C und einem pH-Wert von 7,0. Ihre Verdopplungszeit beträgt, wenn Cholesterin als einzige Kohlenstoff- und Energiequelle verwendet wird, 44-46 Stunden. Der Stoffwechsel des Stammes Chol-1S ist ein reiner Atmungsstoffwechsel mit Sauerstoff oder Nitrat als letztlichem (terminalem) Elektronenakzeptor. Ubichinon-8 als einziges Atmungs-Lipochinon deutet darauf hin, dass der Stamm Chol-1S zu den β-Proteobakterien innerhalb der Pseudomonadota (Proteobakterien) gehören könnte. Das vorherrschende polare Lipid ist Phosphatidylethanolamin, der G+C-Gehalt der DNA beträgt 65,3 mol% (Molprozent).
Aus der Analyse der 16S rDNA folgerten Tarlera und Denner, dass der Stamm Chol-1ST eine eigene Linie innerhalb der aus den Gattungen Thauera, Azoarcus, Zoogloea und Rhodocyclus gebildeten Klade (die Familie Rhodocyclaceae) der β-Proteobakterien darstellt. Der Stamm Chol-1S hatte die größte Sequenzähnlichkeit (96,5 %) mit dem Stamm 72Chol (alias DSM 12783), einem denitrifizierenden β-Proteobakterium. Die Autoren schlugen daher die Einrichtung einer neuen Gattung Sterolibacterium mit der (ebenfalls neuen) Typusart S. denitrificans und Referenzstamm Chol-1ST (alias DSM 13999T oder ATCC BAA-354T) vor. Die GTDB verortet diese Gattung ebenfalls in der Familie Rhodocyclaceae, ebenso wie die anderen in der LPSN der Familie Strolibacteraceae klassifizierten Familien. Rich Boden et al. klassifizierten diese Gattung aufgrund ihrer Studien 2017 jedoch hier als Typus in die neue Familie Sterolibacteriaceae, ebenso Paloma Garrido-Amador (2023).
Nitricoxidivorans perseverans und Nitricoxidireducens bremensis
Wie von Paloma Garrido Amador und Boran Kartal vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie (MPI-MM) in Bremen in einer im Sommer 2023 veröffentlichten Studie berichtet, hatten die Autoren in der Bremer Kläranlage Proben aus dem Klärschlamm entnommen. Es war ihnen gelungen, zwei bis dahin unbekannte Arten von Bakterien in Bioreaktoren zu vermehren. Die Lebensbedingungen im Bioreaktor begünstigten so Mikroorganismen, die mit Stickstoffmonoxid (NO) überleben und anaerob wachsen konnten. Die beiden neuen, Ca. Nitricoxidivorans perseverans und Ca. Nitricoxidireducens bremensis genannten Spezies dominierten in dieser Anreicherungskultur und gediehen, indem sie das NO zu Distickstoff (N2, den gasförmigen Luftstickstoff) unter Energiegewinn reduzierten und so anaerob wachsen konnten. Während die Autoren mit Ca. Nitricoxidivorans und Ca. Nitricoxidireducens zwei verschiedene Gattungsnamen vorschlugen, stellt die NCBI-Taxonomie beide Arten derzeit eine gemeinsame Gattung Ca. Nitricoxidivorans.
Genom