Ignisphaera ist eine Gattung im Archaeen-Phylum Thermoproteota. In der maßgebenden (LPSN) und der Taxonomie des (NCBI) gehört die Gattung innerhalb dieses Phylums zur Familie Desulfurococcaceae der Ordnung Desulfurococcales in der Klasse Thermoprotei; die (GTDB) klassifiziert sie jedoch in eine eigene Familie Ignisphaeraceae der Ordnung Sulfolobales in der Abspaltung und Schwesterklasse Thermoprotei_A (Stand Dezember 2025). Die Typusart Ignisphaera aggregans (mit Referenzstamm AQ1.S1) ist eine Spezies kokkoider, streng anaerober, hyperthermophiler Archaeen. Sie wurde in den heißen Quellen des Kuirau-Parks in der Stadt Rotorua, Neuseeland (Nordinsel), entdeckt.
Eine zweite Spezies, Ignisphaera cupida (mit Referenzstamm 4213-co), wurde in den heißen Quellen am Vulkan Uson auf der Halbinsel Kamtschatka gefunden.
Aus der Metagenomik gibt es jedoch Hinweise auf eine ganze Reihe weiterer Spezies der Gattung, gefunden in terrestrischen Thermalquellen verstreut auf der ganzen Erde, z. B.: Yellowstone-Nationalpark (USA), Naturschutzgebiet Sungkai (Malaysia), Tengchong (China), siehe § Artenliste.
Beschreibung Der Referenzstamm AQ1.S1ᵀ der Typusart I. aggregans wurde aus einem Konsortium mit Pyrobaculum-Stäbchen kultiviert, das mit anderen von geothermischen Umgebungen in Neuseeland stammte. Die Zellen dieses Stammes sind anaerob heterotroph. Sie sind in ihrer Morphologie regelmäßig bis unregelmäßig kokkenförmig (kokkoid) und bilden gelegentlich große Aggregate, insbesondere wenn Polysaccharide wie Konjak-Glucomannan als Kohlenstoffquelle verwendet werden. Die Wachstumstemperatur des Stamms liegt zwischen 85 und 98 °C (optimal bei 92–95 °C). Diese Mikroben sind moderat acidophil (säureliebend oder -tolerant), Wachstum erfolgt im pH-Bereich von 5,4 bis 7,0 (optimal 6,4). Das Wachstum wird bei der Zugabe von Schwefel und Natriumchlorid (NaCl) gehemmt (optimales ohne Zugabe von NaCl). Ein Elektronenakzeptor ist nicht erforderlich. Der Stamm nutzt Stärke, Trypticase-Pepton,Trypticase Soy Broth (TSB) Single strength, Bottled Broth. Auf: Merck SigmaAldrich. Laktose, Glukose, Konjak-Glucomannan, Mannose, Galaktose, Maltose, Glykogen und β-Cyclodextrin als Kohlenstoffquellen. Der G+C-Gehalt beträgt 52,9 mol%. Aufgrund der 16S-rRNA-Gensequenzanalyse und der physiologischen Merkmale wurde der Stamm einer neuen Spezies einer neuen Gattung innerhalb der Thermoproteota („Crenarchaeota“) mit Namen Ignisphaera aggregans zugeordnet.
Artenliste Die derzeit akzeptierte Taxonomie basiert auf der (LPSN) und dem (NCBI), ergänzt um Einträge aus der (GTDB), Stand: 28. Dezember 2025:
Gattung Ignisphaera et al. 2006(L,G) bzw. et al. 2006 emend. et al. 2024(N)
Spezies Ignisphaera aggregans et al. 2006(L,N,G) (Typusart(L,G)) Stamm DSM 17230(L,N,G) alias AQ1.S1 oder JCM 13409(L,N) – Fundort: heiße Quellen des Kuirau-Parks in der Stadt Rotorua, Neuseeland (Nordinsel)
Spezies Ignisphaera cupida et al. 2024(L,N,G) Stamm 4213-co(L,N,G) alias JCM 39446, UQM 41593 oder VKM B-3715(L,N) – Fundort: heiße Quellen am Vulkan Uson auf der Halbinsel Kamtschatka. Stamm KUA_Bin16(N,G) – Fundort: Metagenom aus heißen Quellen der Uson-Caldera, Halbinsel Kamtschatka(N)
Spezies Ignisphaera sp020832925(G) Stamm Bin S23(N,G) – Fundort: Metagenom aus Thermalquelle (bei der) Scalloped Spring am Geyser Springs Creek, Yellowstone-Nationalpark, USA(N)
Spezies Ignisphaera sp020833345(G) Stamm Bin S33(N,G) – Fundort: Metagenom aus Thermalquelle (bei der) Scalloped Spring am Geyser Springs Creek, Yellowstone-Nationalpark, USA(N) Stamm Bin P2(N,G) – Fundort: ebenda(N)
Spezies Ignisphaera sp025058535(G) Stamm SKYB63(N,G) – Fundort: Metagenom von einem braunen Biofilm aus einer alkalischer Thermalquelle im Naturschutzgebiet Sungkai, Bundesstaat Nationalparks und Schutzgebiete in Malaysia, Malaysia(N) Stamm SKW276(N,G) – Fundort: ebenda(N) Stamm SKYBB_hs_bin59(N,G) – Fundort: ebenda(N)
Spezies Ignisphaera sp028275745(G) Stamm RSNS17(N,G) – Fundort: Thermalquelle im Yellowstone-Lake, Yellowstone-Nationalpark, USA(N)
Spezies Ignisphaera sp028275825(G) Stamm RSNS13(N,G) – Fundort: Thermalquelle im Yellowstone-Lake, Yellowstone-Nationalpark, USA(N)
Spezies Ignisphaera sp030550585(G) Stamm DRTY-1.bins.6.201808(N,G) – Fundort: Pool DRTY-1 (DiReTiYanQu-1), Tengchong, Yunnan, China(N) Stamm …(G)
Spezies Ignisphaera sp038735125(G) Stamm DRTY-1_201705_bins_10(N,G) – Fundort: Pool DRTY-1 (DiReTiYanQu-1), Tengchong, Yunnan, China(N) Stamm …(G)
Spezies Ignisphaera sp038820005(G) Stamm ZZQ_201803_bins_118(N,G) Stamm …(G)
Spezies Ignisphaera sp038821645(G) Stamm GMQP_201803_bins_8(N,G) Stamm …(G)
Spezies Ignisphaera sp038831005(G) Stamm GXS_201912_bins_28(N,G) Stamm …(G)
Spezies Ignisphaera sp038889075(G) Stamm SRBZ-1_201808_bins_18(N,G) Stamm …(G)
Spezies Ignisphaera sp038892955(G) Stamm ZMQR_201705_bins_30(N,G) Stamm ZZQ_201901_bins_2(N,G)
Spezies Ignisphaera sp938074605(G) Stamm S1_Bin_METABAT__310_1(N,G)
Spezies Ignisphaera sp. Tok1(N) Stamm Tok1(N)
Spezies Ignisphaera sp. Tok10A.S1(N) Stamm Tok10A.S1(N)
Spezies Ignisphaera sp. Tok37.S1(N) Stamm Tok37.S1(N)
Spezies Ignisphaera sp. ILS 400(N) – in der GTDB zur Familie f__AG1, ebenfalls dort in der Ordnung Sulfolobales(G) Stamm ILS 400(N,G) – Fundort: Metagenom aus mikrobieller Matte einer Thermalquelle, Surujkhurd, Barkatha, Bundesstaat Jharkhand, Indien(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 Ignisphaera leitet sich ab von und , ‚Sphäre‘; der neulat. Gattungsname bedeutet also ‚Feuerball‘.
Das Art-Epitheton aggregans ist ein es Adjektiv mit der Bedeutung ‚Aggregate bildend‘, ‚zur Klumpenbildung neigend‘.
Das Art-Epitheton cupida ist ein es fem. Adjektiv mit der Bedeutung ‚begehrend‘, ‚begehrlich‘, auch ‚begehrenswert‘
Anwendungen Endo-β-1,4-Galactanasen sind Glykosidhydrolasen (GH) aus der GH53-Familie, die zur größten Gruppe („Clan“) der GHs, dem Clan GH-A, gehören. Die biologische Vielfalt dieser Familie wurde 2021 von Sebastian J. Muderspach et al. im Jahr 2021 untersucht, insbesondere im Hinblick auf hyperthermostabile Endo-β-1,4-Galactanase von Ignisphaera aggregans (IaGal). Dies ist die erste GH53-Galactanase hyperthermophiler Archaeen und eignet sich als Ausgangsform oder Gerüst für die Entwicklung von thermostabilen Enzymen mit unterschiedlichen Eigenschaften im Detail.
Anmerkungen
Weiterführende Literatur
Chris S. Knappy, Charlotte E. M. Nunn, Hugh W. Morgan, Brendan J. Keely: The major lipid cores of the archaeon Ignisphaera aggregans: implications for the phylogeny and biosynthesis of glycerol monoalkyl glycerol tetraether isoprenoid lipids. In: Extremophiles, Band 15, Nr. 4, Juli 2011, S. 517–528; , PMID 21630026 ().
Einzelnachweise LPSN: Genus Ignisphaera Niederberger et al. 2006. Dazu: BacDive: Ignisphaera, Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ). NCBI Taxonomy Browser: Ignisphaera, Details: Ignisphaera Niederberger et al. 1982 (genus); graphisch: Ignisphaera, auf Lifemap. GTDB: Ignisphaera. Markus Göker, Brittany Held, Alla Lapidus, Matt Nolan, Stefan Spring, Montri Yasawong, Susan Lucas, Tijana Glavina Del Rio, Hope Tice, Jan-Fang Cheng, Lynne Goodwin, Roxanne Tapia, Sam Pitluck, Konstantinos Liolios, Natalia Ivanova, Konstantinos Mavromatis, Natalia Mikhailova, Amrita Pati, Amy Chen, Krishna Palaniappan, Evelyne Brambilla, Miriam Land, Loren Hauser, Yun-Juan Chang, Hans-Peter Klenk et al.: Complete genome sequence of Ignisphaera aggregans type strain (AQ1.S1T). In: Standards in Genomic Sciences, Band 3, Nr. 1, 30. August 2010, ISSN 1944-3277, S. 66–75; , , PMID 21304693, PDF (escholarship.org, ). Siehe insbes. Fig. 1 ③. Sebastian J. Muderspach, Folmer Fredslund, Verena Volf, Jens-Christian Navarro Poulsen, Thomas H. Blicher, Mads Hartvig Clausen, Kim Krighaar Rasmussen, Kristian B. R. M. Krogh, Kenneth Jensen, Leila Lo Leggio: Engineering the substrate binding site of the hyperthermostable archaeal endo-β-1,4-galactanase from Ignisphaera aggregans. In: Biotechnology for Biofuels, Band 14, 16. September 2021, S. 183; (). Thomas D. Niederberger, Dorothee K. Götz, Ian R. McDonald, Ron S. Ronimus, Hugh W. Morgan: Ignisphaera aggregans gen. nov., sp. nov., a novel hyperthermophilic crenarchaeote isolated from hot springs in Rotorua and Tokaanu, New Zealand. In: Interntional Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, Band 56, Nr. 5, 1. Mai 2006, S. 965–971; , PMID 16627639 (). Olga A. Podosokorskaya, Alexander G. Elcheninov, Alexandra A. Klyukina, Alexander Y. Merkel: Ignisphaera cupida sp. nov., a hyperthermophilic hydrolytic archaeon from a hot spring of Uzon (Kamchatka), and emended description of the genus Ignisphaera. In: Systematic and Applied Microbiology, Band 47, Nr. 5, September 2024, S. 126541; , PMID 39084153 ().
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