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Desulfurella ist eine Gattung lithoautotropher (oder chemolithotropher) anaerober Bakterien aus der Familie der Desulfobacteraceae. Desulfurella-Arten sind gramnegativ und thermoacidophil, d. h. mehr oder weniger thermophil und gleichzeitig säuretolerant (acidotolerant) bis acidophil;[3] es gibt sowohl bewegliche (motile) Arten als auch (seltener) unbewegliche.[1][4][5][6][7] Bei den motilen Formen sind einzelne, polare (endständige) Geißeln der stäbchenförmigen Bakterien dokumentiert. Die Spezies dieser Gattung haben einen Schwefel-reduzierenden Stoffwechsel.[Anm. 1] Arten der Gattung Desulfurella werden häufig in terrestrischen Thermalquellen mit pH-Wert im sauren Bereich (acidophil) und Temperaturen noch unter 70° C (mäßig thermophil) gefunden, beispielsweise im Río Tinto in Spanien, im Geothermalfeld Los Azufres in Mexiko sowie in Becken in der Uson-Caldera, Kamtschatka.[3]
| Desulfurella | ||||||||||||
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| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Desulfurella | ||||||||||||
| Bonch-Osmolovskaya et al. 1993[1][2] |
Zur Gattung Desulfurella gehören nach der List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN)[1] folgende Spezies, ergänzt um Vorschläge gemäß National Center for Biotechnology Information (NCBI)[2] (Stand 3. September 2021):
- Desulfurella acetivorans Bonch-Osmolovskaya et al. 1993[8] – Typus
- Desulfurella amilsii Florentino et al. 2016[9] (ehem. Desulfurella sp. TR1)
- Desulfurella kamchatkensis Miroshnichenko 1998
- Desulfurella multipotens Miroshnichenko et al. 1996[10]
- Desulfurella propionica Miroshnichenko et al. 1998
- Desulfurella sp. APF01
- Desulfurella sp. AZLFE3
Die Typusspezies D. acetivorans ist (wie die anderen Desulfurella-Arten) gramnegativ und thermophil. Die Bakterien dieser Spezies haben einen Schwefel-reduzierenden und Acetat-oxidierenden Stoffwechsel. Sie haben die Form kurzer Stäbchen und sind motil dank einer einzelnen polaren Geißel.[11][10][12] Der Referenzstamm ist A63,[8] gefunden in der Uson-Caldera, Kamtschatka, wo diese Bakterien in cyanobakteriellen Matten auf ca. 55° C heißem Substrat (siehe auch Substrat (Ökologie)) gedeiht. Die optimale Temperatur ist 52° C bis 57° C, sowohl bei 42° C (und niedriger) bzw. 73° C (und höher) wird kein Wachstum mehr beobachtet. Das pH-Optimum liegt bei 6.8 bis 7.0 (neutral bis leicht sauer). Stoffwechselprodukte sind Schwefelwasserstoff (H2S) und Kohlendioxid (CO2). Der G+C-Gehalt der DNA ist mit nur 31,4 % relativ niedrig.[11]
D. amilsii ist ebenfalls gramnegatives und mäßig thermophil, Schwefel-reduzierend und motil (dabei auch nicht sporenbildend). Sie sind säuretolerant (ph-Wert bis zu 3) und obligat anaerob, und zudem in der Lage, Thiosulfat als Elektronenakzeptor zu nutzen und Pyruvat zu vergären.[13][14][9] Der Referenzstamm TR1 (alias DSM 29984 oder JCM 30680) wurde aus Flusssedimenten des Río Tinto in Spanien isoliert.[15][16]
D. kamchatkensis ist gramnegativ, thermophile und Schwefel-reduzierend. Die stäbchenförmigen Bakterien sind durch eine einzelne, polare Geißel motil.[17] Der Referenzstamm ist K-119T (alias DSM 10409T),[18] gefunden in vulkanische Quellen, Kamtschatka, worauf das NamensEpitheton hinweist. Dieser Stamm wurde aus einer thermophilen mikrobiellen Gemeinschaft mit Thermothrix thiopara gewonnen. Das Temperaturoptimum ist 54–55 °C und das pH-Optima 6.9-7.2 (sauer). Als Wachstumssubstrate dienen molekularer Wasserstoff (H2), Acetat, Fumarat, Malat, Pyruvat, Laktat und langkettige gesättigte Fettsäuren. Alleinige Stoffwechselprodukte sind, wie bei der Typusspezies D. acetivorans, Schwefelwasserstoff (H2S) und Kohlendioxid (CO2).[17]
D. multipotens ist ebenfalls gramnegativ, thermophil und schwefelreduzierend. Die stäbchenförmigen Bakterien (Größe 1,5-1,8 × 0,5-0,7 μm) sind der einzelnen polaren Geißel motil.[19] Der Referenzstamm ist RH-8,[20] er wurde auf der neuseeländischen Insel Raoul Island (Kermadec-Archipel) gefunden;[19] dazu weitere Stämme dieser Spezies im Geothermalfeld Los Azufres in Mexiko.[3][21]
D. propionica ist wie für die Gattung charakteristisch gramnegativ, thermophil und Schwefel-reduzierend. Die kurzen Stäbchen sind jedoch unbeweglich (nicht motil). Der Referenzstamm ist U-8T (alias DSM 10410T),[17][22] Dieser Stamm wurde aus einer Cyanobakterienmatte, an einer eine sulfidreichen heißen vulkanischen Quelle, ebenfalls auf Kamtschatka, isoliert. Wie bei der motilen Spezies D. kamchatkensis ist das Temperaturoptimum 54–55 °C und das pH-Optimum 6.9-7.2 (sauer).
Als Wachstumssubstrate dienen neben molekularem Wasserstoff (H2), Acetat, Fumarat, Malat, Pyruvat, Laktat und langkettige gesättigte Fettsäuren wie bei der motilen Schwesterspezies auch Propionat (worauf das Namens-Epitheton anspielt). Auch bei dieser Art sind die alleinigen Stoffwechselprodukte Schwefelwasserstoff (H2S) und Kohlendioxid (CO2).[17]
- Belege siehe Abschnitte zu den einzelnen Spezies.
- Ronald M. Atlas: Handbook of microbiological media. 4. Auflage. Boca Raton, Fla., Washington, D.C. 2010, ISBN 978-1-4398-0408-7 (englisch).
- Alasdair Neilson: Organic chemicals an environmental perspective. Lewis Publishers, Boca Raton, Fla. 2000, ISBN 1-4200-5063-X (englisch).
- Laetitia G. E. Wilkins, Cassandra L. Ettinger, Guillaume Jospin, Jonathan A. Eisen: Metagenome-assembled genomes provide new insight into the microbial diversity of two thermal pools in Kamchatka, Russia. In: Scientific Reports, Band 9, Nr. 3059, 28. Februar 2019, doi:10.1038/s41598-019-39576-6.
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