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Gattung der Familie Halococcaceae Aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Halococcus (allgemeine Abkürzung: Hcc.) ist eine Gattung von Archaeen in der Familie Halococcaceae der Ordnung Halobacteriales.
| Halococcus | ||||||||||||
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Halococcus morrhuae DSM 1307T, Balken 5 µm | ||||||||||||
| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Halococcus | ||||||||||||
| Schoop 1935 |
Halococcus ist eine Gattung extrem halophiler Archaeen, d. h. dass sie für ein optimales Wachstum einen hohen Salzgehalt benötigen, teilweise bis zu 32 % NaCl. Solche Halophile sind insbesondere in Binnengewässern mit hohem Salzgehalt zu finden, wo sie mit ihrem Pigment Rhodopsin das Sediment in leuchtenden Farben färben. Das Rhodopsin und andere Proteine dienen dazu, Halococcus vor den extremen Salzgehalten ihrer Umgebung zu schützen. Da sie auch unter solch salzreichen Bedingungen funktionieren können, werden Halococcus und ähnliche halophile Organismen in der Lebensmittelindustrie und in Hautpflegeprodukten verwendet.[1]
Halococcus kommt in Umgebungen mit hohem Salzgehalt vor, hauptsächlich in Salzwasser im Binnenland. Einige Arten können auch in stark salzhaltigen Böden oder in Lebensmitteln vorkommen. Die pigmentierten Proteine einiger Arten verursachen die rötliche Färbung wie man sie an einigen Stellen des Toten Meeres und des Großen Salzsees findet, insbesondere am Ende der Vegetationsperiode. Bei der Kultivierung wuchsen diese Organismen am besten unter Bedingungen mit hohem Salzgehalt.[2][1] Auch die ursprünglich im Salzbergwerk Bad Ischl, Österreich, gefundene Spezies Halococcus salifodinae hat pink gefärbte coccoide Zellen.[3]
Inzwischen wurde das Genom mehrerer Halococcus-Arten sequenziert.[2] Die 16S-rDNA kann zur Bestimmung der Position einer Art im phylogenetischen Stammbaum dienen. Aufgrund ihrer Langlebigkeit könnten Halococcus-Stämme ein guter Kandidat für die Erforschung von Lebensbedingungen von potenziellem Leben im Weltraum sein.[1]
Halococcus-Arten können in hypersalinen Lebensräumen überleben. Sie verfügen über „Chlorpumpen“, die angesichts des Salzgehalt ihres Lebensraums das osmotische Gefälle aufrechterhalten und so ein Austrocknen des Zytoplasmas (Dehydratation) verhindern (Osmoregulation).[1]
Die Zellen sind 0,6–1,5 Mikrometer große Kügelchen (Kokken) mit sulfatierten Polysaccharidwänden. Die Zellen sind organtroph und nutzen Aminosäuren und andere organische Säuren oder Kohlenhydrate zur Energiegewinnung. Einige Stämme sind auch in der Lage, Photosynthese zu betreiben.[1]
Die gegenwärtig akzeptierte Taxonomie basiert auf der List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN)[4]
Die Artenliste der Gattung Halococcus ist nach der List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN) mit Stand 22. August 2024 wie folgt:[4]
Gattung Halococcus Schoop 1935
Verschiebungen: Halococcus turkmenicus Zvyagintseva & Tarasov 1989 → Haloterrigena turkmenica (Zvyagintseva & Tarasov 1989) Ventosa et al. 1999
Anmerkung: Fundorte wo nicht anders vermerkt gemäß Genbank (National Center for Biotechnology Information (NCBI): Nucleotide) und BacDive (per Link aus der LPSN).
| 16S-rRNA-basiert: LTP_06_2022[14] | Basierend auf 53 Markerproteinen: GTDB 08-RS214 (Stand Mai 2023)[15] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Beide Versionen sind sehr ähnlich, abgesehen von der unterschiedlichen Topologie um Halococcus thailandensis.
Halococcus hamelinensis[16] (manchmal auch „Halococcus hamelinii“[8][1])[9] ist ein halophiles Archaeon, das aus Stromatolithen in Australien isoliert wurde.[17]
Stromatolithen sind von mikrobiellen Gemeinschaften (insbesondere Cyanobakterien) gebildete „lebende Steine“. An der Küste Australiens gefundene fossile Stromatolithen liefern die ältesten Beweise für Leben auf der Erde. Moderne Stromatolithen sind meist in hypersalinen Seen und Meereslagunen zu finden, in denen der hohe Salzgehalt das Abweiden von Biofilmen durch Tiere verhindert.[18][19]
Ein solcher Ort, an dem hervorragende moderne Exemplare zu finden sind, ist das Hamelin Pool Marine Nature Reserve in der Shark Bay in Westaustralien, im Jahr 2010 Min Chen et al. in den dortigen Stromatolithen eine fünfte Art von Chlorophyll entdeckten, nämlich Chlorophyll f.[20] In den dortigen lebenden Stromatolithen fand sich auch das halophile Archaeon Halococcus hamelinensis, wo es extremen Bedingungen wie Austrocknung, hohem Salzgehalt und UV-Strahlung ausgesetzt ist. Halococcus hamelinensis besitzt Gene für spezielle Enzyme, die bei der Reparatur von UV-induzierten DNA-Schäden per Nukleotidexzisionsreparatur und Photoreaktivierung zum Einsatz kommen. Für den ersten dieser beiden Prozesse sind die Gene uvrA, uvrB und uvrC verantwortlich, die für die Endonuklease UvrABC kodieren: für den zweiten das das Photolyase-Gen phr2. Die Gene uvrA, uvrB und uvrC werden bei UVC-Bestrahlung hochreguliert. Auf diese Weise ist das Archaeon in der Lage, hohe UVC-Strahlungsdosen zu überleben.[21]
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