Methanothermus ist eine Gattung von Archaeen aus der Familie Methanothermaceae der Klasse Methanobacteria. Die Arten dieser Gattung sind hyperthermophil und strikt anaerob. Sie erzeugen ihre Energie durch Reduktion von Kohlendioxid mit Wasserstoff, wobei Methan entsteht. Ihr Lebensraum sind hydrothermale Schlote mit Temperaturen von gut 85 °C und pH-Werten um 6.5.
Beschreibung Die Typusart von Methanothermus, M. fervidus (Referenzstamm V24 S), ist laut Erstbeschreibung von Karl Otto Stetter et al. aus dem Jahr 1981 ein stäbchenförmiger, extrem thermophiler methanogener Mikroorganismus, der bei Temperaturen zwischen 65 und 97 °C wächst, mit einem Optimum um 83 °C (Verdopplungszeit 170 min). Die stäbchenförmigen Zellen sind unbeweglich, grampositiv und ca. 1–3 µm lang und 0,3–0,4 µm dick. Sie sind manchmal leicht gekrümmt, insbesondere am Ende der Wachstumsphase. Der isolierte ZellwandsacculusSacculus ist bei Bakterien das äußere Peptidoglykan-Netzwerk, das das bakterielle Zytoplasma umgibt enthält. Der Ausdruck wird hier auf die entsprechende, Pseudomurein enthaltende Struktur bei diesen Archaeen erweitert. Pseudomurein. Unter dem Elektronenmikroskop ist in Dünnschnitten die komplexe zweischichtige Zellhülle zu erkennen, die aus einer inneren dunkleren und einer äußeren hellen Schicht (Layer) besteht, jeweils etwa 12 nm dick. Die innere Schicht besteht aus dem Pseudomurein-Sacculus, die äußere aus einer Proteinhülle.
Eine angereicherte Fraktion der RNA-Polymerase reagiert nicht mit Antiserum gegen RNA-Polymerase aus Methanobacterium thermoautotrophicum, was anzeigt, dass das Isolat V24 S zu einer eigenen, zum Zeitpunkt der Erstbeschreibung neuen Familie innerhalb der Ordnung Methanobacteriales gehört, die Methanothermacea genannt wurde.
Der GC-Gehalt der DNA von M. fervidus V24 S beträgt 33 mol%. M. fervidus kodiert Histone inkl. sog. Hypernucleosome (HMfA, respective HMfB).
Fund, Isolation und Kultivierung Der Referenzstamm V24 S von M. fervidus stammte aus einer von 131 Proben vulkanischer Quellen und Schlammtöpfe auf Island: Die Probe V24 a wurde aus einer winzigen Quelle (Temperatur 85 °C und pH-Wert von 6,5) im Solfatar-Gebiet Hveradalir am Kerlingarfjöll entnommen. Sie ergab mehrere Methanogene unterschiedlicher Beschaffenheit. Um aus V24 a eine Anreicherungskultur zu gewinnen, wurde ein MM-Medium bei pH 6,5 verwendet. Sowohl Nähragar- als auch Polysilikat-Platten wurden anaerob in einer Atmosphäre aus Wasserstoff und Kohlendioxid (H2 + CO2) bei 200 kPa und 85 °C inkubiert. Nach drei Tagen bildeten sich bei sinkendem Druck runde, glatte, opake, leicht gräuliche Kolonien mit einem Durchmesser von 1 bis 3 mm auf den Polysilikatplatten, während auf dem Agar kein Wachstum auftrat. Alle Kolonien hatten das gleiche makroskopische und mikroskopische Erscheinungsbild – dieser Stamm wurde darauf als V24 S bezeichnet. Er besteht aus Stäbchen, die einzeln und paarweise, jedoch niemals in langen Ketten auftreten.Ein zweiter Stamm, V24 K, konnte mit demselben Ausgangsmaterial auf Platten isoliert werden, wenn diese bei einem pH-Wert von 8,0 und 72 °C inkubiert wurden. Dieser Stamm erwies sich als mit Methanobacterium thermoautotrophicum verwandt wächst im Gegensatz zu V24 S in langen Ketten.
Artenliste Die derzeit akzeptierte Taxonomie basiert auf der (LPSN) und dem (NCBI), ergänzt um Einträge aus der (GTDB), Stand: 27. Dezember 2025:
Gattung Methanothermus 1982(L,N,G)
Spezies Methanothermus fervidus 1982(L,N,G) (Typusart(L,G)) Stamm DSM 2088(L,N,G) alias ATCC 43054, JCM 10308(L,N) oder V24 S(L) – Fundort: Solfatar-Gebiet Hveradalir am Kerlingarfjöll, Island Stamm DSM 3537 alias H9(L) – Fundort: Solfatar-Boden, Island(L) Stamm DSM 3538 alias KF1-St(L) – Fundort: Solfatar-Schlammtopf, Island(L)
Spezies Methanothermus sociabilis 1986(L,N) Stamm DSM 3496 alias JCM 10723, Kf1-Fl oder OCM 173(L,N) – Fundort: Solfatarisches Schlamm- oder Wasserloch, Kerlingarfjöll, Island(L,N)
Spezies „Methanothermus jannaschii“ ⇒ Methanocaldococcus jannaschii(N) (wahrscheinlich Fehlschreibung)(N)
L – (LPSN), Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) N – Taxonomie des (NCBI) G – (GTDB) Der erste Stamm (bzw. das erste MAG) ist Typusstamm () für die jeweilige Spezies.
Namensherkunft Der Gattungsname Methanothermus setzt sich zusammen aus neu von , versehen mit dem Suffix für Alkane, in der Form mit der Bedeutung ‚zu Methan gehörig‘; dazu kommt . Die Bezeichnung verweist auf einen Methan produzierenden thermophilen Organismus.
Das Art-Epitheton fervidus ist ein isches Adjektiv mit der Bedeutung ‚brennend‘, ‚glühend‘, ‚glühend heiß‘ – dies verweist auf das Wachstum dieser Art in fast kochendem Wasser.
Das Art-Epitheton sociabilis ist mit der Bedeutung ‚gesellig‘, ‚leicht vereint‘ oder ‚leicht zusammengefügt‘ – was auf das Wachstum dieser Art in großen Aggregaten verweist.
Anmerkungen
Weiterführende Literatur
Weblinks
Einzelnachweise LPSN: Genus Methanothermus Stetter 1982. Dazu: BacDive: Methanothermus, Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ). NCBI Taxonomy Browser: Methanothermus, Details: Methanothermus Stetter 1982 (genus); graphisch: Methanothermus, auf Lifemap. GTDB: Methanothermus.
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Kategorie:Euryarchaeota