Candidatus Xiphinematobacter ist eine noch nicht kultivierte (Candidatus) Gattung von Bakterien. Die Bakterien leben als zytoplasmatische Symbionten in Fadenwürmern (Nematoden) der Gruppe Xiphinema americanum (Nematoda, Familie Longidoridae), bei denen sie vermutlich die asexuelle Fortpflanzung (thelytokische Parthenogenese) auslösen.
Merkmale Die Gram-Färbung verläuft negativ, d. h. die Arten besitzen eine innere und eine äußere Membran mit dazwischenliegender Peptidoglycanschicht. Ausgewachsene Zellen sind stäbchenförmig mit abgerundeten Enden, mit einer Größe von 0,7–1,0 × 2,1–3,2 μm. Im ersten Stadium der Entwicklung (J1-Stadium) des Nematoden haben sie jedoch eine pleomorphe Form. Es werden auch längere Zellen beobachtet. Die längeren Einheiten bestehen in der Regel aus einer Mutterzelle, aus der sich eine Tochterzelle entwickelt. Die Zellen besitzen zwei oder drei Membranen, eine Zytoplasmamembran, eine äußere Membran und bei vielen Individuen aus einer zusätzlichen Vakuolenmembran bestehen, die wahrscheinlich von der Wirtszellmembran abgeleitet ist und oft Diskontinuitäten aufweist. Es ist keine Peptidoglykanschicht erkennbar, manchmal ist jedoch eine periplasmatische, hexagonal angeordnete Monoschicht aus 10 nm großen Proteineinheiten vorhanden. Die Arten von Candidatus Xiphinematobacter sind nicht beweglich und bilden keine Sporen. Die DNA ist oft an den Zellpolen kondensiert.
Ökologie Dieses Bakterium kommt vor allem im Darmlumen von Weibchen vor, seltener bei Männchen, und wird auch regelmäßig in Eizellen gefunden, was auf eine vertikale Übertragung hindeutet. Es leitet eine thelytokösen Parthenogenese beim Wirt ein, das bedeutet, das aus den Eiern stets Weibchen schlüpfen. Bei Jungtieren kommen die Endosymbionten in den Darmepithelzellen vor. Um jedoch vertikal übertragen zu werden, muss Candidatus Xiphinematobacter Zugang zu den sich entwickelnden Eizellen erhalten, wenn die Wirtsnematoden vom letzten Jungtierstadium (J4) zum Erwachsenenstadium häuten. Es scheint, dass der primäre Weg, auf dem die Endosymbionten vom Darmepithel zu den Eizellen gelangen, indirekt über den Transfer von Dotter erfolgt. Das Dotter wird vom Darmepithel synthetisiert und in die benachbarten Eierstockwandzellen (oder Ammenzellen) sekretiert, in denen sich die Endosymbionten vermehren. Von dort scheinen die Endosymbionten erneut mit dem Dotter in die sich entwickelnden Eizellen übertragen zu werden. Candidatus Xiphinematobacter durchläuft eine zweite Vermehrung im Ei; die Bakterien bewegen sich, um den Kern der Darmstammzelle des frühen Embryos zu umgeben, wodurch sie sich anschließend im Darmepithel des sich entwickelnden Jungtiers wieder vermehren können.
Genomanalysen von Xiphinematobacter zeigen ein stark reduziertes Genom. Es fehlen wichtige Gene für eine freilebende Lebensweise. Hierzu zählen beispielsweise an der Biosynthese nicht essenzieller Aminosäuren und vieler an Cofaktoren beteiligte Gene. Im Gegensatz dazu sind viele Gene für Stoffwechselwege vorhanden, die dem Wirt nutzen, wie für die Produktion von Vitaminen. Das Genom kodiert auch Stoffwechselwege für die Bildung der Liponsäure und die Häm-Biosynthese, ein Merkmal, das auch bei Wolbachia beobachtet wird. Gene für die Liponsäuresynthese sind auch bei dem Bakterium Cardinium vorhanden. Liponsäure ist ein Coenzym, das bei Eukaryonten innerhalb der Mitochondrien vorkommt und für die Zellatmung wichtig ist. Angesichts der Tatsache, dass Xiphinema spp. sich vom Phloemsaft ernähren, der viele essentielle Nährstoffe nicht enthält, deuten die funktionellen Fähigkeiten von Xiphinematobacter stark auf seine Rolle bei der Ergänzung der Ernährung des Nematoden hin, deswegen kann man hierbei von einer Symbiose sprechen.
Neben Xiphinematobacter sind bedeutende Symbionten von Nematoden noch Arten der Gattungen Cardinium und Wolbachia sowie "Candidatus Xiphinematincola pachtaicus".
Systematik Es folgt eine Lister der Arten (Stand 18. September 2025):LPSN Candidatus Xiphinematobacter americanus corrig. Vandekerckhove et al. 2000 Candidatus Xiphinematobacter longidoridarum corrig. Vandekerckhove et al. 2000 Candidatus Xiphinematobacter rivesi Vandekerckhove et al. 2000
Candidatus Xiphinematobacter brevicolli Vandekerckhove et al. 2000 ist ein Synonym für Candidatus Xiphinematobacter longidoridarum.
Einzelnachweise
Weblinks LPSN NCBI
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