Thermotogen -
Thermotogae

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Thermotogae Wissenschaftliche Klassifikation Domain: Superstamm: Stamm:
Thermotogae Reysenbach 2002 emend. Bhandari & Gupta 2014
Klasse:
Thermotogae Reysenbach 2002 emend. Bhandari & Gupta 2014
Befehl Synonyme
  • Togobakterien Cavalier-Smith 2002
  • Thermotogaeota Oren et al. 2015

Die Thermotogae sind ein Stamm der Domäne Bakterien . Der Stamm Thermotogae besteht aus Gram-negativen , anaeroben und meist thermophilen und hyperthermophilen Bakterien.

Eigenschaften

Der Name dieses Stammes leitet sich von der Existenz vieler dieser Organismen bei hohen Temperaturen zusammen mit der charakteristischen Hüllenstruktur oder "Toga" ab, die die Zellen dieser Arten umgibt. Kürzlich wurden auch einige Thermotogae identifiziert, die bei gemäßigten Temperaturen existieren. Obwohl Thermotogae-Spezies eine Gram-negative Färbung aufweisen, sind sie von einer Lipidmembran aus einer einzigen Einheit begrenzt, daher sind sie monodermale Bakterien. Aufgrund der Fähigkeit einiger Thermotogae-Arten, bei hohen Temperaturen zu gedeihen, gelten sie als attraktive Ziele für den Einsatz in industriellen Prozessen. Die metabolische Fähigkeit von Thermotogae, verschiedene komplexe Kohlenhydrate zur Produktion von Wasserstoffgas zu nutzen, führte dazu, dass diese Spezies als mögliche biotechnologische Quelle für die Produktion von Energie als Alternative zu fossilen Brennstoffen genannt wurden.

Taxonomie

Dieser Stamm besteht derzeit aus einer einzigen Klasse (Thermotogae), vier Ordnungen ( Thermotogales , Kosmotogales , Petrotogales und Mesoaciditogales ) und fünf Familien (Thermatogaceae, Fervidobacteriaceae, Kosmotogaceae, Petrotogaceae und Mesoaciditogaceae). Es enthält insgesamt 15 Gattungen und 52 Arten. In den 16S rRNA-Bäumen wurde beobachtet, dass sich die Thermotogae mit den Aquificae (einem anderen Stamm, der hyperthermophile Organismen umfasst) in unmittelbarer Nähe des archaeal-bakteriellen Verzweigungspunkts verzweigen. Eine enge Verwandtschaft der Thermotogae mit den Aquificae und die tiefe Verzweigung der letztgenannten Artengruppe wird jedoch nicht durch phylogenetische Studien gestützt auf andere Gen-/Proteinsequenzen gestützt. und auch durch konservierte Signaturindels in mehreren hochkonservierten universellen Proteinen. Die Thermotogae wurden auch auf ihren angeblich reichlichen lateralen Gentransfer mit Archaeen- Organismen untersucht. Neuere Studien, die auf robusteren Methoden basieren, legen jedoch nahe, dass die Inzidenz von LGT zwischen Thermotogae und anderen Gruppen, einschließlich Archaea, nicht so hoch ist, wie in früheren Studien vermutet.

Molekulare Signaturen

lieferten . Die neu entdeckten molekularen Marker bieten neue Möglichkeiten zur Identifizierung und Umschreibung von Arten aus dem Stamm in molekularer Hinsicht und für zukünftige Überarbeitungen ihrer Taxonomie.

Darüber hinaus wurde ein 51 aa Insertions-CSI als spezifisch für alle Thermotogales sowie Aquificales identifiziert, eine weitere Ordnung, die hyperthermophile Spezies umfasst. Phylogenetische Studien zeigten , dass das Vorkommen des gleichen CSI in diesen beiden nicht verwandten Bakteriengruppen nicht auf einen lateralen Gentransfer zurückzuführen ist , sondern dass sich das CSI wahrscheinlich aufgrund des Selektionsdrucks in diesen beiden Gruppen von Thermophilen unabhängig entwickelt hat . Das Insert befindet sich auf der Oberfläche des Proteins in der ATPase-Domäne, nahe der Bindungsstelle von ADP/ATP. Molekulardynamische Stimulationen zeigten ein Netzwerk von Wasserstoffbrückenbindungen, das zwischen Wassermolekülen, Resten innerhalb des CSI und einem ADP/ATP-Molekül gebildet wurde. Es wird angenommen, dass dieses Netzwerk dazu beiträgt, die ADP/ATP-Bindung an das SecA-Protein bei hohen Temperaturen aufrechtzuerhalten, was zu dem insgesamt thermostabilen Phänotyp einiger Thermotogales- Arten beiträgt .

Phylogenie

Die Phylogenie basiert auf der Arbeit des All-Species Living Tree Project .

Thermotogales
Thermotogaceae
Thermotoga

T. naphthophila

T. pettrophila

T. maritima (Typ sp.)

T. neapolitanisch

Pseudothermoga

P. hypogäa

P. thermarum

P. unterirdisch

P. elfii

P. letae

Fervidobacteriaceae
Fervidobakterium

F. Changbaicum

F. Islandicum

F. nodosum (Typ sp.)

F. gondwanense

F. riparium

Thermosipho

T. aktivus

T. geolei

T. atlanticus

T. affektus

T. melanesiensis

T. globiformans

T. africanus (Typ sp.)

T. japonicus

Kosmotogaceae

Kosmotoga arenicorallina

Mesotoga

M. infera

M. prima

Kosmotoga

K. olearia (Typ sp.)

K. shengliensis

Mesoaciditogaceae

Mesoaciditoga lauensis

Petrotogaceae
Marinitoga

M. hydrogenitolerans

M. litoralis

M. okinawensis

M. piezophila

M. camini (Typ sp.)

Oceanotoga teriensis

Geotoga

G. petraea (Typ sp.)

G. unterirdisch

Defluviitoga tunisiensis

Petrotoga

P. sibirica

P. olearia

P. mexicana

P. mobilis

P. halophila

P. miotherma (Typ sp.)

Taxonomie

Die derzeit akzeptierte Taxonomie basiert auf der Liste der prokaryotischen Namen mit Standing in Nomenclature (LSPN) und dem National Center for Biotechnology Information (NCBI).

Hinweise:
♠ Stamm beim National Center for Biotechnology Information (NCBI) gefunden, aber nicht in der List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN) aufgeführt
♥ Keine Stämme beim National Center for Biotechnology Information NCBI hinterlegt und/oder in der List of Prokaryotic aufgeführt Namen mit Standing in Nomenclature (LPSN)

Verweise