Archaeoglobaceae

Archaeoglobaceae bezeichnet eine Familie von Archaeen im Phylum Euryarchaeota.[1] Alle bekannten Gattungen der Archaeoglobaceae sind hyperthermophil (extrem hitzeliebend) und kommen in der Nähe von Hydrothermalquellen im Meer vor. In der gegenwärtig akzeptieren Taxonomie sind die Archaeoglobaceae die einzige Familie in der Ordnung Archaeoglobales, die wiederum die einzige Ordnung in der Klasse Archaeoglobi ist.[1][2] Metagenomik-Daten legen jedoch die Existenz weiterer Mitglieder in der Ordnung und der Klasse nahe.[1][3]

Archaeoglobaceae

Die PIWI-Domäne eines Argonautenproteins aus A. fulgidus, das an ein kurzes dsRNA-Fragment ge­bun­den ist. Durch Basenpaarung und aromatische Sta­pelung wird die Bindungskonformation stabilisiert.

Systematik
Abteilung: Euryarchaeota
Klasse: Archaeoglobi
Ordnung: Archaeoglobales
Familie: Archaeoglobaceae
Wissenschaftlicher Name
Archaeoglobaceae
Huber & Stetter 2002

Metabolismus

Auch wenn sie alle phylogenetisch miteinander verwandt sind, unterscheiden sich die Gattungen der Archaeoglobaceae in Einzelheiten ihres Stoffwechsels. Die Archaeen der Gattung Archaeoglobus sind chemoorganotrophe und sulfatreduzierend. Sie sind die einzigen bekannten Vertreter der Archaeen, die über diese Art des Stoffwechsels verfügen (Stand 2005). Die Mitglieder der Gattung Ferroglobus sind hingegen chemolithotrophe Organismen und verbinden die Oxidation von Eisen mit der Reduktion von Nitrat. Die Vertreter der Gattung Geoglobus sind eisenreduzierende Archaeen, die Wasserstoffgas oder organische Verbindungen als Energiequelle nutzen.[4]

Systematik

Die hier angegebene Taxonomie basiert auf folgenden Quellen:

Die unter Einbeziehung von Metagenomik-Daten erstellte GTDB teilt etliche der Gattungen und Spezies aus der herkömmlichen Systematik auf, einschließlich des Geoglobus-Stammes SBH6.

Referenzstämme sind durch ein hochgestelltes T (englisch type) gekennzeichnet, die Typ-Taxa sind fett wiedergegeben. Stand: Anfang März 2023.

Klasse Archaeoglobi Garrity & Holt 2002(G,L,N)

  • Ordnung Archaeoglobales Huber & Stetter 2002(G,L,N)
    • Familie Archaeoglobaceae Huber & Stetter 2002(G,L,N)
      • Gattung Archaeoglobus Stetter 1988(G,L,N)
      • Gattung Archaeoglobus_A(G)
        • Spezies Archaeoglobus_A sulfaticallidus(G) [Archaeoglobus sulfaticallidus Steinsbu et al. 2010(L,N)]
          mit PM70-1T(L,G,N) alias DSM:19444T(L,N)
          – Fundort: Pazifik, Ostflanke des Juan-de-Fuca-Rückens[16]
        • Spezies Archaeoglobus_A sp002010195(G) [Archaeoglobus sp. JdFR-32(N)]
          – Fundort: Pazifik, Bodenfluide des Juan-de-Fuca-Rückens[17]
      • Gattung Archaeoglobus_B(G)
      • Gattung Archaeoglobus_C(G)
        • Spezies Archaeoglobus_C veneficus(G) [Archaeoglobus veneficus Huber et al. 1998(L,N)]
          mit SNP6T(L,G,N) alias DSM:11195T(L,N)
          – Fundort: Mittelatlantischer Rücken, Snake Pit Hydrothermalfeld[19]
        • Spezies Archaeoglobus_C sp003663055(G)
          mit Archaeoglobales archaeon isolate B10_G2T(G,N)
          – Fundort: Golf von Kalifornien, Guaymas Basin[20]
      • Gattung Ferroglobus Hafenbradl et al. 1997(L,G,N)
        • Spezies Ferroglobus placidus Hafenbradl et al. 1997(L,G,N)
          mit AEDII12DOT(L,N) alias DSM:10642T(L,G,N)
          – Fundort: Italien, Hydrothermalfeld vor Insel Vulcano(N)
        • Spezies Ferroglobus sp015520115(G)
          mit Ferroglobus sp. isolate S146_9T(G,N)
          – Fundort: Pazifik, Brothers Volcano[21]
      • Gattung Geoglobus Kashefi et al. 2002(L,G,N)
        • Spezies Geoglobus acetivorans Slobodkina et al. 2009(L,G,N) [Geoglobus sp. SBH6(N)]
          mit SBH6T(L,G,N) (ASM78925v1, SAMN03070125)(G) alias DSM:21716(N)
          – Fundort: Mittelatlantischer Rücken, Ashadze-Hydrothremalfeld[22]
        • Spezies Geoglobus acetivorans_A(G)
          mit SBH6:LDL_001T(G) (ASM1516348v1, SAMN16077771, Probenname: LDL_001)
          – Fundort: Mittelatlantischer Rücken, Ashadze-Hydrothremalfeld[22]
        • Spezies Geoglobus ahangari Kashefi et al. 2002(L,G,N) [Hyperthermophile str. 234(N)]
          mit 234T(L,G,N) alias ATCC:BAA-425T(L,N)
          – Fundort: Golf von Kalifornien, Guaymas-Becken(N)
        • Spezies Geoglobus ahangari_A(G)
          mit SpSt-97T(G,N)
          – Fundort: Nevada, Great Boiling Spring[12][9][10](N)[23]
      • Gattung „Candidatus Methanomixotrophus“ corrig. Liu et al. 2020(L) [„Ca. Methanomixophus“ Liu et al. 2020(L)]
        • Spezies „Ca. Methanomixotrophus dualis“ corrig. Liu et al. 2020(L) [„Ca. Methanomixophus dualitatem“ Liu et al. 2020(L)]
          mit WYZ-LMO1T, kurz LMO1T (und [WYZ-]LMO3)[24]
          – Fundort: Yellowstone-Nationalpark, Washburn Spring[25][26] (bzw. Obsidian Pool)[24]
        • Spezies „Ca. Methanomixotrophus hydrogenitrophicus“ corrig. Liu et al. 2020(L) [„Ca. Methanomixotrophus hydrogenitrophicum“ Liu et al. 2020(L)]
          mit Bin16T[24]
          – Fundort: China, Jiangsu Erdölreservoir[24]
      • Gattung „Candidatus Methanoproducendum“ Hua et al. 2019[27]
        • Spezies „Ca. Methanoproducendum senex“ Hua et al. 2019
          mit GMQP bin_32T[27]
          – Fundort: China, Tengchong, Heiße Quelle GuMingQuan[27]
    • Familie JdFR-42(G)
      • Gattung JdFR-42(G)
        • Spezies JdFR-42 sp002010305(G) [Archaeoglobi archaeon JdFR-42(N)]

          mit JdFR-42T(G,N)
          – Fundort: Pazifik, Fluide in der basaltischen Flanke des Juan-de-Fuca-Rückens(N)
    • Mitglieder der Ordnung Archaeoglobales incertae sedis
  • Ordnung JdFR-21(G)
    • Familie JdFR-21(G)
      • Gattung JdFR-21(G)
        • Spezies JdFR-21 sp002011165(G) [Euryarchaeota archaeon JdFR-21(N)]
          mit JdFR-21T(G,N)
          – Fundort: Pazifik, Bodenfluide des Juan-de-Fuca-Rückens(N)

Da Archaeoglobus infectus in der GTDB nicht repräsentiert ist, bleibt die genaue Zuordnung dieser Art zu einer Gattung nach dem dort vorgenommenen Split unsicher.

Phylogenie
16S-rRNA-basiert
LTP_01_2022[28][29][30]		 auf 53 Markerproteinen basiert
GTDB 07-RS207[31][32][33]
 ​ 
 ​ 

Archaeoglobus infectus[A. 1]


   

Archaeoglobus[_A] sulfaticallidus



 ​ 
 Geoglobus​ 

G. acetivorans


   

G. ahangari



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 Archaeoglobus​ 

A. fulgidus (Typus)


   

A. neptunius



 ​ 

Archaeoglobus[_C] veneficus


 ​ 

Ferroglobus placidus


   

Archaeoglobus[_B] profundus







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 ​ 
 ​ 
 Ferroglobus 

F. placidus


 Geoglobus​ 

G. acetivorans


   

G. ahangari




 Archaeoglobus​ 

Archeoglobus[_B] profundus


 ​ 

Archeoglobus fulgidus (Typus)


 ​ 

Archaeoglobus[_C] veneficus


   

Archaeoglobus[_A] sulfaticallidus






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In eckigen Klammern ist vermerkt, in welchen Gattungen sich die Archaeoglobus-Arten nach dem in der GTDB vorgenommenen Split wiederfinden.

Anmerkungen
  1. Die 16S-rRNA-Daten legen eine Zugehörigkeit von Archaeoglobus infectus zur Gattung mit der provisorischen Bezeichnung Archaeoglobus_A nahe, um Monophylie zu gewährleisten.

Weiterführende Literatur

Wissenschaftliche Bücher
  • H. Huber, Karl O. Stetter: Bergey's Manual of Systematic Bacteriology Volume 1: The Archaea and the deeply branching and phototrophic Bacteria. Hrsg.: D. R Boone, R. W. Castenholz. 2. Auflage. Springer Verlag, New York 2001, ISBN 978-0-387-98771-2, Family I. Archaeoglobaceae fam. nov. Stetter 1989, 2216, S. 169 (englisch, archive.org).
  • H. Huber, Karl O. Stetter: Bergey's Manual of Systematic Bacteriology Volume 1: The Archaea and the deeply branching and phototrophic Bacteria. Hrsg.: D. R. Boone, R. W. Castenholz. 2. Auflage. Springer Verlag, New York 2001, ISBN 978-0-387-98771-2, Order I. Archaeoglobales ord. nov., S. 169 (englisch, archive.org).
  • Karl O. Stetter: Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Hrsg.: J. T Staley, M.. P. Bryant, N. Pfennig, J.. G. Holt. 1. Auflage. Band 3. The Williams & Wilkins Co., Baltimore 1989, Group II. Archaeobacterial sulfate reducers. Order Archaeoglobales, S. 169 (englisch).

Wissenschaftliche Datenbanken

Einzelnachweise
  1. Sayers, Schoch et al.: Archaeoglobaceae. National Center for Biotechnology Information (NCBI) Taxonomy database, abgerufen am 5. Juni 2021 (englisch).
  2. J. P. Euzéby: Archaeoglobaceae. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN), abgerufen am 17. November 2021.
  3. Archeoglobi (class). In: Genome Taxonomy Database. Abgerufen am 20. Juni 2022 (englisch).
  4. M. T. Madigan, J. T. Martinko: Brock Biology of Microorganisms. 11th Auflage. Pearson Prentice Hall, 2005 (englisch).
  5. Carl R. Woese, L. Achenbach, P. Rouviere, L. Mandelco: Archaeal Phylogeny: Reexamination of the Phylogenetic Position of Archaeoglohus fulgidus in Light of Certain Composition-induced Artifacts. In: Syst. Appl. Microbiol. Band 14, Nr. 4, 1991, S. 364–371; doi:10.1016/s0723-2020(11)80311-5, PMID 11540072.
  6. Karl O. Stetter: ​Archaeoglobus fulgidus gen. nov., sp. nov.: a new taxon of extremely thermophilic archaebacteria. In: Systematic and Applied Microbiology, Band 14, 1. März 1988; doi:10.1016/S0723-2020(88)80032-8, Semantic Scholar.
  7. BacDive: Archaeoglobus fulgidus VC-16 is an anaerobe, hyperthermophilic archaeon that was isolated from submarine hot spring.
  8. Some Deep-Sea Microbes Are Hungry For Rocket Fuel. Auf: npr.org vom 4. April 2013.
  9. Kyle C. Costa, Jason B. Navarro, Everett L. Shock, Chuanlun L. Zhang, Debbie Soukup & Brian P. Hedlund: Microbiology and geochemistry of great boiling and mud hot springs in the United States Great Basin. In: Extremophiles, Band 13, S. 447–459, 27. Februar 2009; doi:10.1007/s00792-009-0230-x.
  10. Jessica K. Cole, Joseph P. Peacock, Jeremy A. Dodsworth, Amanda J. Williams, Daniel B. Thompson, Hailiang Dong, Geng Wu, Brian P. Hedlund: Sediment microbial communities in Great Boiling Spring are controlled by temperature and distinct from water communities. In: Nature, The ISME Journal, ',Microbial Population and Community Ecology, Band 7, S. 718–729, 13. Dezember 2012; doi:10.1038/ismej.2012.157, PDF.
  11. Sayers, Schoch et al.: SAMN09640013; Sample name: Uncultivated Archaeoglobus fulgidus SpSt-87. National Center for Biotechnology Information (NCBI) BioSample, abgerufen am 5. März 2023 (englisch).
  12. Great Boiling Spring. Auf: blackrockdesert.org/
  13. DSMZ: Archaeoglobus infectus DSM 18877.
  14. DSMZ: Archaeoglobus neptunius DSM 110954.
  15. Karl O. Stetter, R. Huber, E. Blöchl, M. Kurr, R. D. Eden, M. Fielder, H. Cash, I. Vance: Hyperthermophilic archaea are thriving in deep North Sea and Alaskan oil reservoirs. In: Nature, Band 365, S. 743–745, 21. Oktober 1993; doi:10.1038/365743a0.
  16. DSMZ: Archaeoglobus sulfaticallidus DSM 19444.
  17. Sayers, Schoch et al.: SAMN06226349; Sample name: SubsurfaceFluids-21-22-23-24_U1362A-B_JdFR-32. National Center for Biotechnology Information (NCBI) BioSample, abgerufen am 5. März 2023 (englisch). Die angegebenen Koordinaten zeigen auf den Juan-de-Fuca-Rücken im Pazifik vor Seattle.
  18. Sayers, Schoch et al.: MAG: Archaeoglobales archaeon isolate B35_G2,… National Center for Biotechnology Information (NCBI) Nucleotide, abgerufen am 5. März 2023 (englisch).
  19. DSMZ: Archaeoglobus veneficus DSM 11195.
  20. Sayers, Schoch et al.: MAG: Archaeoglobales archaeon isolate B10_G2,… National Center for Biotechnology Information (NCBI) Nucleotide, abgerufen am 5. März 2023 (englisch).
  21. Sayers, Schoch et al.: MAG: Ferroglobus sp. isolate S146_96,… National Center for Biotechnology Information (NCBI) Nucleotide, abgerufen am 5. März 2023 (englisch). Die angegebenen Koordinaten zeigen auf den Brothers Volcano im Pazifik.
  22. Andrey V. Mardanov, Galina B. Slododkina, Alexander I. Slobodkin, Alexey V. Beletsky, Sergey N. Gavrilov, Ilya V. Kublanov, Elizaveta A. Bonch-Osmolovskaya, Konstantin G. Skryabin, Nikolai V. Ravin: The Geoglobus acetivorans Genome: Fe(III) Reduction, Acetate Utilization, Autotrophic Growth, and Degradation of Aromatic Compounds in a Hyperthermophilic Archaeon. In: ASM Journals: Applied and Environmental Microbiology, Band 81, Nr. 3, 13. Januar 2015; doi:10.1128/AEM.02705-14, PMID 25416759, PMC  (freier Volltext, PDF), Epub 21. November 2014.
  23. Sayers, Schoch et al.: SAMN09640124; Sample name: Uncultivated Geoglobus ahangari SpSt-97. National Center for Biotechnology Information (NCBI) BioSample, abgerufen am 5. März 2023 (englisch).
  24. Yi-Fan Liu, Jing Chen, Livia S. Zaramela, Li-Ying Wang, Serge Maurice Mbadinga, Zhao-Wei Hou, Xiao-Lin Wu, Ji-Dong Gu, Karsten Zengler, Bo-Zhong Mu: Genomic and Transcriptomic Evidence Supports Methane Metabolism in Archaeoglobi. In: ASM Journals: mSystems, Band 5, Nr. 2, 17. März 2020; doi:10.1128/mSystems.00651, PMC 7380581 (freier Volltext), PMID 32184369.
  25. Washburn Hot Springs. Auf Mapcarta (de).
  26. Washburn Hot Springs. Topographische Karte auf Natural Atlas.
  27. Zheng-Shuang Hua, Yu-Lin Wang, Paul N. Evans, Yan-Ni Qu, Kian Mau Goh, Yang-Zhi Rao, Yan-Ling Qi, Yu-Xian Li, Min-Jun Huang, Jian-Yu Jiao, Ya-Ting Chen, Yan-Ping Mao, Wen-Sheng Shu, Wael Hozzein, Brian P. Hedlund, Gene W. Tyson, Tong Zhang, Wen-Jun Li: Insights into the ecological roles and evolution of methyl-coenzyme M reductase-containing hot spring Archaea. In: Nature Communications, Band 10, Nr. 4574, 8. Oktober 2019; doi:10.1038/s41467-019-12574-y, PMID 31594929, PMC 6783470 (freier Volltext).
  28. The LTP. Abgerufen am 23. Februar 2022 (englisch).
  29. LTP_all tree in newick format. Abgerufen am 23. Februar 2022 (englisch).
  30. LTP_01_2022 Release Notes. Abgerufen am 23. Februar 2022 (englisch).
  31. GTDB release 07-RS207. In: Genome Taxonomy Database. Abgerufen am 20. Juni 2022 (englisch).
  32. ar53_r207.sp_labels. In: Genome Taxonomy Database. Abgerufen am 20. Juni 2022 (englisch).
  33. Taxon History. In: Genome Taxonomy Database. Abgerufen am 20. Juni 2022 (englisch).
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