Desulfatiglans ist eine Gattung von Bakterien. Sie ist die einzige Gattung der Familie Desulfatiglandaceae innerhalb der Ordnung Desulfatiglandales. Die Arten zählen zu den Sulfat reduzierenden Bakterien (auch als Desulfurikanten bezeichnet). Sie können beispielsweise einfache, kurzkettige Fettsäuren als Elektronendonator („Elektronenspender“) und als Kohlenstoffquellen nutzen. Als Elektronenakzeptor dienen Schwefelverbindungen, wie beispielsweise Sulfat oder Sulfit. Eine Besonderheit ist die Fähigkeit, eine Vielzahl von aromatischen Verbindungen nutzen zu können. Die Arten wurden vom Grund von Meeres-, Brackwasser- und Süßwasserökosystemen isoliert.
Merkmale Die Zellen der Arten von Desulfatiglans sind kurze Stäbchen, die einzeln oder paarweise vorkommen. Die Zellen sind unbeweglich. Die Gram-Färbung verläuft negativ, was darauf hinweist, das die Zelle von zwei Membranen mit einer dazwischen liegenden Mureinschicht umgeben sind. Die Zellgröße beträgt etwa 1,2–1,5 µm × 1,5–3,0 µm.
Stoffwechsel und Wachstum Desulfatiglans führt die Desulfurikation als Stoffwechselweg zur Energiegewinnung durch. Die Arten der Gattung Desulfatiglans können eine außerordentlich große Vielfalt verschiedener aromatischer Verbindungen, darunter auch halogenierte Verbindungen, als Elektronendonatoren („Elektronenspender“) nutzen. Die Elektronen werden an Sulfat wieder abgegeben, Sulfat dient also als terminaler Elektronenakzeptor und wird zu Schwefelwasserstoff (H2S) reduziert. Als Elektronendonatoren können auch Acetat, Butyrat, Pyruvat, Benzoat und Phenol genutzt werden. mini|Anilin mini|155x155px|p-Kresol mini|93x93px|2-Fluorphenol, genutzt von D. anilini Desulfatiglans anilini ist in der Lage, eine Vielzahl von Aromaten abzubauen. Zu den Aromaten zählt Anilin, was für die Art Namensgebend war. Anilin, auch als Aminobenzol oder Phenylamin bezeichnet, besteht aus einem Benzolring mit einer Aminogruppe (–NH2). Anilin dient als Ausgangsstoff für z. B. Insektizide oder Pestizide, es kann auch auf den Menschen toxisch wirken. Es wird als krebserregend (karzinogen) eingestuft. Das Bakterium baut Anilin komplett zu CO2 und Ammoniak (NH3) ab. Zu den weiteren Aromaten, die von der Art abgebaut werden können, zählen Pyrogallol (1,2,3-Trihydroxybenzol), p-Cresol und Phenylacetat. Auch nicht aromatisierte Ringverbindungen, also alicyclische Verbindungen, können von der Art D. anilini verstoffwechselt werden. Hierzu zählt z. B. Cyclohexanol und Cyclohexanon. mini|140x140px|4-Chlorphenol Desulfatiglans-Arten können auch Halogenverbindungen nutzen, so ist der Stamm Ak1 von Desulfatiglans anilini in der Lage, Fluorverbindungen zu nutzen. Hierzu zählt z. B. 2-Fluorphenol. Die Art D. parachlorophenolica kann Chlorverbindungen, wie 4-Chlorphenol, nutzen. Hierauf weist auch der Artname hin. mini|113x113px|2,4-Dihydroxybenzoesäure Desulfatiglans anilini kann auch Methanol als Elektronendonator mit Sulfat als Akzeptor nutzen. Methanol wird von eher wenigen sulfatreduzierende Bakterien genutzt, und das Wachstum auf Methanol verläuft in der Regel langsamer. Methanol kann beispielsweise von der mesophilen Art Desulfotosporosinus orientis, dem thermophilen Desulfofundulus kuznetsovii (zuvor der Gattung Desulfotomaculum zugeordnet), Desulfofundulus salinus, einigen Desulfovibrio-Arten (z. B. Desulfovibrio carbinolicus, aktuell als Solidesulfovibrio carbinolicus geführt) und Desulfocastanea catecholica (zuvor als Desulfobacterium catecholicum bezeichnet) genutzt werden. mini|80x80px|Cyclohexanol Es folgt eine Tabelle mit einigen Merkmalen:
D. aniliniD. parachlorophenolicaD. anilini Stamm AK1MorphologieKurze StangeKurze StangeKurze StangeZellgröße (µm)1,2 × 1,5–3,01,2–1,5 × 1,5–2,81 × 2,0–4,0Motilität−−−Mol-% G + C-Gehalt59,1 ( T m ), 58,8 (Genom)58.9 (LC)57,8 (LC)HauptmenachinonNrNrNrOptimaler pH-Wert6,9–7,57.2NrOptimale Temperatur (°C)353037Optimale NaCl-Konzentration (gl −1 )140,99WachstumsfaktorbedarfVitamin B12 und ThiaminNrNrOxidation des SubstratsVollständigVollständigVollständigH₂ / CO₂ +a−NrFormate +−NrAcetat + + +FettsäurenC3 , C4 , C6 , C8 , C10 , C12 , C14 , C16 , und C18C 4bNrEthanolNr−NrAndere n -AlkoholeMethanolNrNrLaktat−−−Pyruvat + + +FumaratNr−NrSuccinatNrNrNrMalatNrNrNrAndereAnilin, Phenol, Brenzcatechin, Pyrogallol, Benzoat, p-Kresol, Phenylacetat, Phenylpropionat, 2-Hydroxybenzoat (Salicylsäure), 3-Hydroxybenzoat, 4-Hydroxybenzoat, Cyclohexanol, Cyclohexanon, Cyclohexancarboxylat, Dihydroxybenzoate und AminobenzoatePhenol, Benzoat, 4-Chlorphenol, 4-Hydroxybenzoat und 4-MethylbenzoatPhenol, Benzoat, 2-Hydroxybenzoat, 4-Hydroxybenzoat, 4-Hydroxyphenylacetat, 2-Aminobenzoat, 2-Fluorphenol und 2-FluorbenzoatFermentatives WachstumNrNrNrDisproportionierung reduzierter SchwefelverbindungenThiosulfatNrNrSulfat + + +Sulfit +− +Thiosulfat +− +Schwefel−Nr−Andere−NrNr
+, present; −, negative; Nr, not reported; Tm, „melting temperature“ von DNA, Temperatur, bei der sich die beiden DNA-Stränge trennen (Denaturierung); LC, „liquid chromatography“ (Flüssigchromatographie) a Nur in Gegenwart von Acetat. b Andere Fettsäuren wurden nicht getestet; möglicherweise werden auch langkettige Fettsäuren genutzt.
Genetik Das vollständige Genom des Typstamms von D. anilini umfasst ca. 6 Mega-Basenpaare und kodiert für 4.040 Proteine und 65 stabile RNAs. Im Genom sind außerdem jeweils eine Kopie der Gene für die dissimilatorische Adenylylsulfat-Reduktase ( aprBA ) und die dissimilatorische Sulfit-Reduktase (dsrAB), die mit dsrMKJOP verknüpft sind, kodiert. Die aprBA-Gene ähneln denen der Gram-positiven sulfatreduzierenden Bakterien.
Ökologie Die Mitglieder der Gattung Desulfatiglans und phylogenetisch eng verwandte sulfatreduzierende Bakterien scheinen in Brackwasser- und marinen Systemen weit verbreitet zu sein, obwohl sie auch in anoxischen Süßwassersedimenten vorkommen können, wie D. parachlorophenolica. Sie scheinen auf den Abbau einer breiten Palette aromatischer Verbindungen spezialisiert zu sein.
Systematik Zu der Gattung Desulfatiglans zählen zwei Arten: Desulfatiglans anilini und Desulfatiglans parachlorophenolica .
Verwandte, aber bisher nicht formal beschriebene Stämme, wie Stamm NaphS2, Stamm EBS7 und Stamm mXyS1, scheinen neue Gattungen innerhalb der Desulfatiglandaceae zu repräsentieren. Die Gene, die die dissimilatorische Adenylylsulfat-Reduktase (aprBA) aller Desulfatiglans spp. sowie dieser verwandten Stämme kodieren, sind eng mit denen von Gram-positiven sulfatreduzierenden Bakterien verwandt.
Desulfatiglans anilini wurde ursprünglich als Desulfobacterium anilini im Jahr 1990 von Schnell und Mitarbeitern beschrieben. Im Jahr 2014 erfolgte die Umstellung zu der neu aufgestellten Gattung Desulfatiglans und die Beschreibung von Desulfatiglans parachlorophenolica. Die Gattung Desulfatiglans zählt zu der Familie Desulfatiglandaceae innerhalb der Ordnung Desulfatiglandales der Klasse Desulfobacteria.
Einzelnachweise Alexander Galushko, Jan Kuever: Desulfatiglans (2019) In:
Genutzte Literatur Alexander Galushko, Jan Kuever: Desulfatiglans (2019) In:
Kategorie:Deltaproteobacteria Kategorie:Deltaproteobakterien