Die Ordnung Thermococcales umfasst nur die Familie Thermococcaceae mit ca. 40 oder mehr Spezies (Arten), was sie zu einer der zahlreichsten Familie in der Domäne der Archaeen macht, wobei bisher wahrscheinlich nur ein kleiner Teil der natürlich vorkommenden Arten dieser Gruppe untersucht ist.[8]
Diese Organismen sind hyperthermophil, d.h. sie leben in extrem heißen Umgebungen (z.B. in Hydrothermalquellen) bei optimalen Wachstumstemperaturen von über 80°C.[1] In solchen marinen Umgebungen sind sie weit verbreitet.
Thermococci gehören zu den am häufigsten isolierten Organismen aus hydrothermalen Schloten in der Tiefsee.
Vertreter wurden auch aus Ölfeldvorkommen und flachen hydrothermalen Meeresgebieten isoliert, allerdings noch nie von hydrothermalen Quellen an Land.
Bei Ausbrüchen unterseeischer Vulkane wurden Thermococci in hohen Konzentrationen im umgebenden Meerwasser nachgewiesen.
Die GattungenThermococcus und Pyrococcus (wörtlich „Wärmeball“ und „Feuerball“) sind beide obligat anaerobeChemoorganotrophe. Thermococcus bevorzugt 70–95°C und Pyrococcus 70–100°C.[9][10]Thermococcus gammatolerans wurde beispielsweise im Guaymas-Becken entdeckt und wächst bei Temperaturen von 55–95°C (optimale 88°C) bei einem optimalen pH-Wert von 6. Diese Spezies (Art) hat eine ausgeprägte Strahlungsresistenz und kann Gammastrahlung von 30kGy (Kilo-Gray) überleben.[11]
Vertreter der Gattung Thermococcus wurden auch in terrestrischen hydrothermalen Gewässern in Neuseeland gefunden.[12]Palaeococcus helgesonii aus dem Tyrrhenischen Meer ist ein aeroberchemoheterotropher Organismus, der bei Temperaturen von 45–85°C (optimal 80°C) wächst.[13][14]
Mit Stand 2012 lagen keine Daten zur Besiedlung von Thermokokken Niedrigtemperatur-Ökosystemen sowie in Umgebungen mit hohem oder niedrigem pH-Wert vor.[8]
Diese Archaeen finden sich in brackigen Meeressedimenten, hydrothermalen Sedimenten, mesophilen anaeroben Fermentern, in Kläranlagenwasser und -sedimenten, Deponiesickerwasser, erdölkontaminiertem Grundwasser usw.[16]
Die Taxonomie dieser Gruppe als Ordnung der Klasse Thermococci ist noch in der Diskussion; eine andere Klassifizierung ist als eigene Klasse Methanofastidiosa[17] innerhalb einer Stenosarchaea genannten Euryarchaeota-Klade.[18]
Mit Stand Dezember 2021 hat die Klasse Thermococci die eine allgemein akzeptierte Ordnung Thermococcales;[6][4][7]
zudem wurde vorgeschlagen, eine weitere Ordnung Methanofastidiosales in die Klasse aufzunehmen:[19][15]
Gattung Ca.Methanofastidiosum[21] alias ArcI group oder WSA2 group[16]
Spezies Ca. M. methylthiophilum Nobuetal. 2016 (mit Schreibvariante Ca. M. methylthiophilus) inkl. ArcI group archaeon ADurb1013_Bin02101
Typus-Taxa sind fett hervorgehoben.
Abgesehen von der Gattung Ca. Methanofastidiosum sind hier nur als gesichert gelistete Spezies angegeben.
Eine alternative Zuordnung der Gattung Ca. Methanofastidiosum geschieht nach LPSN und NCBI in eine eigene Klasse Ca. Methanofastidiosa corrig. Nobuetal. 2016, Klade Stenosarchaea Aouadetal. 2018 innerhalb der Euryarchaeota.[17][18]
Bis 2012 wurden Archaeen der Familie Thermococcaceae nur zwei Viren isoliert:[23]
Die TPV1-Partikel haben eine zitronenförmige Morphologie (140nm × 80nm). TPV1 könnte wie auch PAV1 zu der Virusfamilie Fuselloviridae angehören.
TPV1 enthält eine doppelsträngige zirkuläre DNA von 21,5kbp, dieses Genom umfasst nach Vorhersage 28 Gene.
Die Infektion mit TPV1 verursacht keine Lyse des Wirts, die Virusreplikation kann durch UV-Bestrahlung ausgelöst werden.[23]
Die pfu-DNA-Polymerase (isoliert aus Pyrocccus furiosus) und die Vent-DNA-Polymerase (isoliert aus Thermococcus litoralis) sind aufgrund ihrer hohen Hitzebeständigkeit (Thermotoleranz) und ihrer Proofreading-Aktivität gut geeignet für all jene Anwendungen, bei denen geringe Fehlerraten beim Nukleotideinbau wichtig sind. Sie werden daher heute bei der PCR-Analytik bevorzugt gegenüber Polymerasen aus den Bakterienspezies Thermus aquaticus und Thermus thermophilus.[26]
Carl R. Woese, Otto Kandler, Mark L. Wheelis:Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. In: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. Band87, Nr.12, 1990, S.4576–4579, doi:10.1073/pnas.87.12.4576, PMID 2112744, PMC54159 (freier Volltext), bibcode:1990PNAS...87.4576W.
Wolfram Zillig, Anna-Louise Reysenbach:Bergey's Manual of Systematic Bacteriology Volume 1: The Archaea and the deeply branching and phototrophic Bacteria. Hrsg.: David R. Boone, Richard W. Castenholz. 2nd Auflage. Springer Verlag, New York 2001, ISBN 0-387-98771-1, Class IV (sic) [V]. Thermococci class. nov., S.169 (archive.org).
George M. Garrity, John G. Holt: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 0-387-98771-1, Phylum AII. Euryarchaeota phy. nov., S.169 (archive.org).
Evelyne Marguet, Marie Gaudin, Emilie Gauliard, Isabelle Fourquaux, Stephane le Blond du Plou, Ikuo Matsui, Patrick Forterre: Membrane vesicles, nanopods and/or nanotubes produced by hyperthermophilic archaea of the genus “Thermococcus”. In: Biochem Soc Trans. Band 41, Nr.1, 29. Januar 2013, S.436–442. (portlandpress.com)doi:10.1042/BST20120293. PMID 23356325.
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Aurore Gorlas, Eugene V. Koonin, Nadège Bienvenu, Daniel Prieur, Claire Geslin: TPV1, the first virus isolated from the hyperthermophilic genus Thermococcus. In: Environmental Microbiology, Special Issue: Taxonomy and Biodiversity, Band 14, Nr.2, Februar 2012, S.503–516; doi:10.1111/j.1462-2920.2011.02662.x, PMID 22151304, PMC5935114 (freier Volltext) (englisch). Dazu:
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