Vulcanisaeta ist eine Gattung von Archaeen aus der Familie Thermoproteaceae in der Klasse Thermoprotei. Typusart ist Vulcanisaeta distributa.

Beschreibung und Entdeckung Vulcanisaeta ist eine Gattung anaerober, heterotropher, hyperthermophiler Archaeon. Diese Mikroorganismen wachsen optimal bei 85–90 °C und einem pH-Wert von 4,0–4,5. Der erste Vertreter, V. distributa IC-017 (alias DSM 14429 oder JCM 11212) wurde aus Proben isoliert, die direkt aus Solfatara-Feldern (d. h. aus Rohrleitungen mit heißem Quellwasser) vom Vulkantal Owakudani (auch Ohwakudani, )Owakudani 大涌谷. Auf Japan Travel (japan.travel). in der Präfektur Kanagawa im Osten Japans entnommen wurden.

Genom mini|Kreisförmige Genomkarte von V. distributa IC-017(T) Es wurden bereits mehrere Genome von Vulcanisaeta-Arten sqquenziert, darunter auch V. distributa IC-017 (alias DSM 14429). Dessen Genom hat eine Länge von 2.374.137 bp (Basenpaaren). Der GC-Gehalt der sequenzierten Genome liegt zwischen 44 und 46 % und scheint damit geringer zu sein als bei anderen Vertretern der Familie Thermoproteaceae.

Zellstruktur und Metabolismus Die Zellen der Vulcanisaeta-Mitglieder sind gerade bis leicht gekrümmte Stäbchen mit einer Länge von 0,4 bis 0,6 μm. In einigen Fällen sind die Zellen verzweigt oder tragen an den Enden kugelförmige Körper. Diese Organismen nutzen Maltose, Stärke, Malate (Salze und Ester der Äpfelsäure), Hefeextrakt, Pepton, Rindfleischextrakt, Casaminosäuren und Gelatine als Kohlenstoffquellen: Dagegen können sie D-Arabinose, D-Fructose, Lactose, Saccharose, D-Xylose, Acetat, Butyrat, Formiat, Fumarat, Propionat, Pyruvat, Succinat, Methanol, Formamid, Methylamin und Trimethylamin nicht verwerten. Als Elektronenakzeptor kann Schwefel und Thiosulfat dienen. Im Gegensatz zu einigen anderen genetisch ähnlichen Archaeen wie Thermocladium oder Caldivirga wächst Vulcanisaeta im Medium auch ohne Vitaminmischung oder Archaeen-Zellextraktlösung.

Ökologie Stämme von Vulcanisaeta wurden zuerst in heißen Quellen in Japan gefunden. Obwohl diese Organismen die häufigsten stäbchenförmigen Thermoproteota (alias „Crenarchaeota“) unter den Isolaten aus heißen Quellen in Japan sind, wurden sie (im Gegensatz zu den Gattungen Thermoproteus und Pyrobaculum) lange Zeit in anderen Ländern nicht isoliert. Inzwischen gibt es aber auch Vulcanisaeta zugeordnete Gensequenzen u. a. von Taiwan, Kamtschatka, dem Vulkan Mayon (Philippinen), dem Yellowstone-Nationalpark (USA) und dem Los Azufres Geothermalfeld (Mexiko) – näheres s. u.

Artenliste Die derzeit akzeptierte Taxonomie basiert auf der (LPSN), sowie dem (NCBI) und der (GTDB). Die folgende auszugsweise Liste hat den Stand 5. November 2025:

Gattung Vulcanisaeta et al. 2002(L,N,G)

Spezies Vulcanisaeta distributa et al. 2002(L,N,G) [Vulcanisaeta plures(N)] (Typusart(L,G)) Stamm DSM 14429(L,N,G) alias IC-017; JCM 11212 oder NBRC 100878(L,N)<br />– Fundort: Solfatara-Felder im Vulkantal Owakudani (auch Ohwakudani, ), Präfektur Kanagawa, Japan.(N) Stamm JCM 11213(N,G) – in der GTDB ohne Zuordnung zu einer Spezies Stamm JCM 11215(N,G) – in der GTDB ohne Zuordnung zu einer Spezies

Spezies Vulcanisaeta distributa_E(G) – in der GTDB abgetrennt (nicht in der NCBI-Taxonomie) Stamm JCM 11216(N,G)

Spezies Vulcanisaeta distributa_B(G) – in der GTDB abgetrennt (nicht in der NCBI-Taxonomie) Stamm JCM 11217(N,G)

Spezies „Vulcanisaeta moutnovskia“ et al. 2011(L,N,G) oder 2006(N) Stamm 768-28(L,N,G)<br />– Fundort: Solfatarfeld in der Nähe des Vulkans Mutnowski, Kamtschatka(N,L) Stamm KMA_Bin31(N,G)<br />– Fundort: Metagenom vom Sediment einer sauer-heißen Quelle am Vulkan Mutnowski, Kamtschatka(N)

Spezies Vulcanisaeta souniana et al. 2002(L,N,G) Stamm IC-059(L,N,G) alias DSM 14430 oder NBRC 100879(L,N)<br />– Fundort: Berg Sōunzan () im Hakone-Gebiet(L) Stamm JCM 11219(L,N,G) – bei LPSN und NCBI ein Alias von IC-059

Spezies Vulcanisaeta thermophila et al. 2015(L,N) [Vulcanisaeta sp. CBA1501(N)] Stamm CBA1501(L,N,G) alias ATCC BAA-2415 oder JCM 17228(L,N)<br />– Fundort: Vulkan Mayon, Philippinen(N)

Spezies Vulcanisaeta sp001316245(G) [Vulcanisaeta sp. JCM 14467(N)] Stamm JCM 14467(N,G)

Spezies Vulcanisaeta sp001316265(G) [Vulcanisaeta sp. JCM 16159(N)] Stamm JCM 16159(N,G)

Spezies Vulcanisaeta sp001516765(G) Stamm MG_3(N,G)<br />– Fundort: Metagenom der Thermalquelle Monarch Geyser (MG_3),Monarch Geyser. Auf: MapCarta (de). Yellowstone-Nationalpark, USA(N) Stamm JCHS_4(N,G)<br />– Fundort: Metagenom der Thermalquelle nördlich der Broad Creek gegenüber den Josephs Coat Springs[ https://www.geonames.org/5829098/josephs-coat-springs.html Josephs Coat Springs]. GeoNames Yellowstone-Nationalpark, USA(N) Stamm CP.2020.0m.Bin.8(N,G)<br />– Fundort: Cinder Pool, im Bogen des Tantalus Creek nordwestlich vom Constant Geyser, One Hundred Spring Plain (OSP), Yellowstone-Nationalpark, USA(N) Stamm RBS.bin.3(N,G)<br />– Fundort: Red Bubbler Spring am Tantalus Creek, West-Südwest vom Rediscovered GeyserRediscovered Geyser. Auf MapCarta (de). Norris-Geysir-Becken, Yellowstone-Nationalpark, USA(N) Stamm RSEP3(N,G)<br />– Fundort: Heißes Quellwasser im Yellowstone Lake, westlich von Dot Island,Dot Island. Auf: Mapcarta (de). Yellowstone-Nationalpark, USA(N) Stamm RBP.bin.2(N,G)<br />– Fundort: Red Bubbler Spring (s. o.)(N) Stamm EvPrim.Bin17(N,G)<br />– Fundort: Evening Primrose Hot Spring,Evening Primrose Hot Spring. Auf: Google Maps. Yellowstone-Nationalpark, USA(N) Stamm RSNS2(G)– Fundort: Sediment einer heißen Quelle im Yellowstone Lake, westlich von Dot Island (s. o.)(N) Stamm CP.2020.9m.Bin.7(G)– Fundort: Cinder Pool (s. o.)(N) Stamm CP.2020.15m.Bin.2(G)– Fundort: Cinder Pool (s. o.)(N) Stamm CP.2020.15m.Bin.2(G)– Fundort: Cinder Pool (s. o.)(N) Stamm RSNP8(G)– Fundort: Heißes Quellwasser im Yellowstone Lake, westlich von Dot Island (s. o.)(N)

Spezies Vulcanisaeta sp002496475(G) [Vulcanisaeta sp. UBA163(N)] Stamm UBA163(N,G)<br />– Fundort: Thermalquelle Shi-Huang-Ping (SHP), (alias Szehuangtzeping), eine sauer-heiße Quelle der Datun-Vulkangruppe (大屯火山群, Tatun Volcanic Group, TVG), Nord-Taiwan(N)

Spezies Vulcanisaeta sp022014875(G) Stamm CP.2020.15m.Bin.6(N,G)– Fundort: Cinder Pool (s. o.)(N) Stamm CP.2016.15m.Bin.3(N,G)– Fundort: Cinder Pool (s. o.)(N) Stamm CP.2016.9m.Bin.4(N,G)– Fundort: Cinder Pool (s. o.)(N) Stamm RSNS20(N,G)– Fundort: Heißes Quellwasser im Yellowstone Lake, westlich von Dot Island (s. o.)(N) Stamm CP.2020.0m.Bin.3(N,G)– Fundort: Cinder Pool (s. o.)(N) Stamm CP.2020.9m.Bin.6(N,G)– Fundort: Cinder Pool (s. o.)(N) Stamm RSNP4(N,G)– Fundort: Heißes Quellwasser im Yellowstone Lake, westlich von Dot Island (s. o.)(N)

Spezies Vulcanisaeta sp023256215(G) Stamm KMA_Bin30(N,G)<br />– Fundort: Heißes Quellwasser beim Vulkan Mutnowski, Kamtschatka(N)

Spezies Vulcanisaeta sp. 3102-1(N) Stamm 3102-1(N)<br />– Fundort: Heißes Quellwasser beim Vulkan Mutnowski, Kamtschatka(N)

Spezies Vulcanisaeta sp. AZ3(N) Stamm AZ3(N)<br />– Fundort: Metagenom einer heißen Quelle im Los Azufres Geothermalfeld, Bundesstaat Michoacán, Mexiko(N)

Spezies Vulcanisaeta sp. CIS_19(N) Stamm CIS_19(N)<br />– Fundort: Metagenom der Thermalquelle Cistern Spring, Norris-Geysir-Becken, Yellowstone-Nationalpark, USA(N)

Spezies Vulcanisaeta sp. EB80(N) Stamm EB80(N,G)<br />– Fundort: Eine heiße Quelle im Yellowstone-Nationalpark, Wyoming, USA

Spezies Vulcanisaeta sp. JCM 16161(N) Stamm JCM 16161(N,G)

Spezies Vulcanisaeta sp. OSP_8(N) Stamm OSP_8(N)<br />– Fundort: Metagenom einer terrestrischen heißen Quelle, nördlich des Constant Geyser,Constant Geyser. GeoNames One Hundred Spring Plain (OSP), Yellowstone-Nationalpark, USA(N)

Spezies Vulcanisaeta sp. …(N)

(L) – (LPSN) (N) – Taxonomie des (NCBI) (G) – (GTDB) Der erstgenannte Stamm ist jeweils der Referenzstamm (Typstamm).

Etymologie Der Gattungsname Vulcanisaeta ist neu und setzt sich zusammen aus dem Adjektiv und , ‚Borste‘; er verweist damit auf die stäbchenfrömigen (gelegentlich verzweigten) Zellen, die in vulkanischen Umgebungen vorkommen. Das Art-Epitheton distributa ist und bedeutet ‚verbreitet‘, es verweist auf die weiter Verbreitung von Stämmen dieser Art (in Japan, inzwischen mit verwandten Spezies auch darüber hinaus). Das Art-Epitheton moutnovskia ist neu und verweist auf den Ort der Isolation dieser Art, ein Solfatarfeld am Vulkan Mutnowski, auf Kamtschatka. Das Art-Epitheton souniana ist auch neu und verwaist auf den japanischen Feldherrn Hōjō Sōun (1432–1519), nach dem der Berg Sōunzan (), wo diese Art erstmals isoliert wurde. Das Art-Epitheton thermophila, ebenfalls neu, leitet sich ab von und ‚Freund‘, ‚liebend‘, bedeutet also ‚hitzeliebend‘.

Phylogenie 16S-rRNA-basiert: LTP_06_2022 Basierend auf 53 Markerproteinen: GTDB 08-RS214 mini|links|hochkant=2.20|Phylogenetischer Stammbaum von V. distributa IC-017T im Verhältnis anderen Spezies der Gattung Vulcanisaeta und anderen Gattungen der Ordnung Thermoproteales (Maximum-Likelihood-Methode).

Einzelnachweise LPSN: Genus Vulcanisaeta Itoh et al. 2002. BacDive: Vulcanisaeta distributa IC-017 is an anaerobe, hyperthermophilic archaeon that was isolated from hot spring. Culture col. no.: DSM 14429, JCM 11212, NBRC 100878. Mit Mikrophotographie (© HZI/Manfred Rohde). NCBI Taxonomy Browser: Vulcanisaeta. Details: Vulcanisaeta Itoh et al. 2002. Rank: genus. Graphisch: Vulcanisaeta. Auf: Lifemap. GTDB: Vulcanisaeta. Genome Taxonomy Database Release 08-RS214

The All-Species Living Tree Project 06_2022:

Casaminosäuren. CAS:65072-OO-6 Casamino Acids. Auf: Merck (sigmaaldrich.com).

Vadim M. Gumerov, Andrey V. Mardanov, Alexey V. Beletsky, Maria I. Prokofeva, Elizaveta A. Bonch-Osmolovskaya, Nikolai V. Ravin, Konstantin G. Skryabin: Complete genome sequence of "Vulcanisaeta moutnovskia" strain 768-28, a novel member of the hyperthermophilic crenarchaeal genus Vulcanisaeta. In: Journal of Bacteriology, Band 199, 19. April 2011, S. 2355–2356; , PMID 21398550 ().

Kuei-Han Lin, Ben-Yang Liao, Hao-Wei Chang, Shiao-Wei Huang, Ting-Yan Chang, Cheng-Yu Yang, Yu-Bin Wang, Yu-Teh Kirk Lin, Yu-Wei Wu, Sen-Lin Tang, Hon-Tsen Yu: Metabolic characteristics of dominant microbes and key rare species from an acidic hot spring in Taiwan revealed by metagenomics. In. BMC Genomics, Band 16, Nr. 1029, 3. Dezember 2015; doi:10.1186/s12864-015-2230-9, , PMID 26630941 (englisch). Konstantinos Mavromatis, Johannes Sikorski, Elke Pa​bst, Hazuki Teshima, Alla Lapidus, Susan Lucas, Matt Nolan, Tijana Glavina Del Rio, Jan-Fang Cheng, David Bruce, Lynne Goodwin, Sam Pitluck, Konstantinos Liolios, Natalia Ivanova, Natalia Mikhailova, Amrita Pati, Amy Chen, Krishna Palaniappan, Miriam Land, Loren Hauser, Yun-Juan Chang, Cynthia D. Jeffries, Manfred Rohde, Stefan Spring, Markus Göker, Reinhard Wirth, Tanja Woyke, James Bristow, Jonathan A. Eisen, Victor Markowitz, Philip Hugenholtz, Hans-Peter Klenk, Nikos C. Kyrpides: Complete genome sequence of Vulcanisaeta distributa type strain (IC-017T). In: Standards in Genomic Sciences, Band 3, Nr. 2, 31. Oktober 2010, S. 117–125, ; , , PMID 21304741 (). Kyung Ju​ne Yim, In-Tae Cha, Jin-Kyu Rhee, Hye Seon Song, Dong-Wook Hyun, Hae-Won Lee, Daekyung Kim, Kil-Nam Kim, Young-Do Nam, Myung-Ji Seo, Jin-Woo Bae, Seong Woon Roh: ​Vulcanisaeta thermophila sp. nov., a hyperthermophilic and acidophilic crenarchaeon isolated from solfataric soil. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, Band 65, Nr. 1, 1. Januar 2015, S. 201–205; , PMID 25323594 ().

Weiterführende Literatur