Thermodesulforhabdus norvegica ist ein Bakterium. Sie wurde aus heißen Ölwasser einer Ölplattform isoliert. Im Stoffwechsel führt es die Desulfurikation (auch als Sulfatatmung bezeichnet) durch. Als Elektronendonator und Kohlenstoffquelle dienen hier bei Thermodesulforhabdus norvegica beispielsweise Acetat, als Elektronenakzeptor Sulfat. Stämme der Art kommen in heißem Wasser von Ölfeldern in der Nordsee sowie in hydrothermalen Quellen vor. Die Art toleriert hohe Temperaturen, worauf der Gattungsname schon hinweist, es wächst optimal bei 60 °C.Alexander Galushko, Jan Kuever: Thermodesulforhabdus In:

Merkmale Die Zellen von Thermodesulforhabdus norvegica sind kurze, bewegliche Stäbchen (1 × 2,5 µm) mit einer einzelnen polaren Geißel. Sie kommen einzeln oder paarweise vor. Sporenbildung wird nicht beobachtet. Die Gram-Färbung ist negativ.

Stoffwechsel mini|360x360px|Der Wood-Ljungdahl-Stoffwechselweg Thermodesulforhabdus norvegica nutzt geradkettige Fettsäuren, andere organische Säuren und Ethanol als Kohlenstoffquellen und Elektronendonatoren. Die Verbindungen werden vollständig über den anaeroben C1-Weg (Kohlenmonoxid-Dehydrogenase oder oxidativer Wood-Ljungdahl-Weg) zu CO2 oxidiert. Die Schwefelverbindungen Sulfat und Sulfit dienen als terminale Elektronenakzeptoren und werden zu Schwefelwasserstoff (H2S) reduziert. Thiosulfat, elementarer Schwefel, Fumarat und Nitrat werden nicht als terminale Elektronenakzeptoren verwendet.

Da die organischen Verbindungen zu CO2 oxidiert werden, handelt es sich um eine vollständige Oxidation. Neben Thermodesulforhabdus zählen hierzu beispielsweise noch Arten von Desulfonema, Desulfococcus, Desulfobacter und Desulfobacterium. Hierbei sind Enzyme tätig, die vom reduktiven Acetyl-CoA Weg (der oxidative Wood-Ljungdahl-Weg) bekannt sind. Diese Arten können das Acetyl-CoA, welches durch den Abbau von Fettsäuren durch β-Oxidation gebildet wird, vollständig zu CO2 verstoffwechseln. Bei einer unvollständigen Oxidation wird dem hingegen Acetat als Endprodukt gebildet. Diese Stoffwechselvariante findet beispielsweise bei Desulfobulbus, Desulfomicrobium, Desulfotomaculum und Desulfovibrio.Alexander Galushko, Jan Kuever: Desulfobulbus (16. September 2019) In: Miho Watanabe, Manabu Fukui, Jan Kuever: Desulfotomaculum (2020) In: Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock – Mikrobiologie. 11. Auflage. Pearson Studium, München 2006, ISBN 3-8274-0566-1. Georg Fuchs (Herausgeber), Marc Bramkamp (Mitwirkende), Petra Dersch (Mitwirkende), Thomas Eitinger (Mitwirkende), Johann Heider (Mitwirkende): Allgemeine Mikrobiologie 17. November 2021, Thieme-Verlag, ISBN 978-3132434776

Das Bakterium ist thermophil, die optimale Wachstumstemperatur beträgt 60 °C. Der optimale pH-Wert für das Wachstum liegt bei 6,9. NaCl und MgCl₂ sind für das Wachstum notwendig. Optimales Wachstum wird bei einer NaCl-Konzentration von 16 g/l erzielt. Für die Kultivierung sind Medien mit einem Reduktionsmittel (üblicherweise Sulfid) erforderlich. Vitamine werden nicht benötigt. Das Hauptmenachinon, das Muster der polaren Lipide und die zellulären Fettsäureprofile sind unbekannt. Es enthält kein Desulfoviridin, Desulfofuscidin, Desulforubidin oder P582.

Es folgt eine Tabelle mit einigen Merkmalen der Art. Thermodesulforhabdus norvegicaMorphologiestäbchenförmigZellgröße (µm)1,0 × 2,5Motilität +GC-Gehalt (mol%)51,0 (LC), 49,7 (Genom)Hauptmenachinonk. A.Optimaler pH-Wert6.9Optimale Temperatur (°C)60Optimale NaCl-Konzentration (g/l)16Wachstumsfaktorbedarf−Oxidation des SubstratsVollständig zu CO2Verbindungen, die als Elektronendonatoren und Kohlenstoffquellen verwendet werdenH2 / CO2−Formiat−Acetat +FettsäurenC4 - C10 und C13 - C18Ethanol +Andere n-Alkohole−Laktat +Pyruvat +Fumarat +Succinat +Malat +Fermentatives Wachstum−Disproportionierung reduzierter Schwefelverbindungenk. A.Verwendete ElektronenakzeptorenSulfat +Sulfit +Thiosulfat−Schwefel−

−, negativ; k. A., keine Angabe, LC, „liquid chromatography“ (Flüssigchromatographie).

Ökologie Thermodesulforhabdus norvegica wurde aus einer anoxischen Probe von heißem Ölwasser einer norwegischen Ölplattform in der Nordsee isoliert. Vertreter der Gattung kommen häufig in heißen Erdöllagerstätten vor. Sie sind hier möglicherweise für die Versauerung verantwortlich. Eventuell können sie auch an der Stahlkorrosion bei der Erdölgewinnung beteiligt sein. Darüber hinaus bewohnen sie andere Habitate mit hoher Temperatur, wie flachen hydrothermalen Quellen oder sogar in geothermisch beeinflussten Grundwasserproben. Zusammen mit Vertretern der Gattung Desulfacinum könnten sie typische sulfatreduzierende Bakterien der tieferen heißen Biosphäre darstellen.

Genetik Das Genom des Typstamms von Thermodesulforhabdus umfasst fast 3 Mbp und kodiert für 2.664 Proteine und 59 stabile RNAs. Der GC-Gehalt der DNA beträgt 49,7 Mol%. Die Gene für die dissimilatorische Adenosin-5′-phosphosulfat-Reduktase aprBA ähneln denen grampositiver sulfatreduzierender Bakterien und sind ausschließlich mit qmoAB-Genen verknüpft, welche für die chinonbindende, membrangebundene Oxidoreduktase kodieren. Ein zweiter vollständiger Satz von qmoABC befindet sich an anderer Stelle im Genom. Diese Anordnung ist typisch für Mitglieder der Familie Syntrophobacterales.

Systematik Thermodesulforhabdus ist die einzige Gattung der im Jahr 2020 neu aufgestellten Familie Thermodesulforhabdaceae. Basierend auf der vollständigen genomischen Taxonomie wurde sie aus der Familie Syntrophobacteraceae in diese Familie überführt.Kuever J, Rainey FA, & Widdel F (2005) Family I. Syntrophobacteraceae fam. nov. In Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, 2nd ed., vol. 2, DJ Brenner, NR Krieg, J Staley, & GM Garrity (eds). Springer, New York; p 1021. Im Juli 2026 war Thermodesulforhabdus norvegica die einzige Art der Gattung und die Gattung das einzige Mitglied der Familie Thermodesulforhabdaceae.

Der Gattungsname Thermodesulforhabdus ist aus den lateinischen Wörtern hermos (warm) und sulfur (Schwefel) sowie aus dem griechischen Wort rhabdos (Stab) zusammengesetzt und bedeutet soviel wie ein "thermophiler, stäbchenförmiger Sulfatreduzierer". Der Artname T. norvegica weist auf den Fundort, eine norwegische Ölplattform, hin.

Einzelnachweise

Genutzte Literatur Alexander Galushko, Jan Kuever: Thermodesulforhabdus In:

Weblinks

NCBI

Kategorie:Deltaproteobacteria Kategorie:Deltaproteobakterien