Halothiobacillaceae

Die Halothiobacillaceae bilden eine Familie innerhalb der Gammaproteobakterien. Die einzelnen Arten zählen zu den sogenannten Schwefelbakterien und gewinnen Energie durch die Oxidation von reduzierten Schwefelverbindungen. Die Vertreter sind obligat aerob und wie alle Proteobakterien gramnegativ. Die Familie besteht aus den zwei Gattungen Halothiobacillus und Thiovirga. Die Gattung Halothiobacillus und somit auch die Familie Halothiobacillaceae wurde im Jahr 2000 durch Umstellungen verschiedener Arten von Thiobacillus (Familie Hydrogenophilaceae der Beta-Proteobakterien) geschaffen.

Stoffwechsel und Merkmale

Die Vertreter der Halothiobacillaceae sind stäbchenförmig und können sich mit Hilfe von Flagellen bewegen. Sie erscheinen einzeln oder in Paaren.

Die Arten können elementaren Schwefel, Schwefelwasserstoff (H₂S), Sulfide und Thiosulfat (S₂O₃²⁻) oxidieren, die Gattung Halothiobacillus auch Tetrathionat. Das Endprodukt der Oxidation ist Sulfat. CO₂ ist die einzige Kohlenstoffquelle und wird durch den Calvinzyklus zur weiteren Nutzung fixiert. Da die verschiedenen Arten nicht in der Lage sind organische Stoffe als Energie- oder Kohlenstoffquelle zu nutzen, sind sie obligat chemolithoautotroph. In den Zellen sind Carboxysomen enthalten. Sie sind von einer Proteinhülle umgeben. In diesen kleinen, polyederförmigen Organellen ist das Enzym Ribulose-1,5-bisphosphat-carboxylase/-oxygenase (RuBisCO) vorhanden. Das CO₂ wird durch das Enzym Carboanhydrase in die Carboxysomen transportiert und somit RubisCO zugestellt. Durch die Carboxysomen wird auch verhindert, das O₂ von RuBisCO aufgenommen wird und somit die Photorespiration stattfindet. Carboxysomen sind auch in vielen Cyanobakterien vorhanden.

Arten der Halothiobacillaceae sind nicht in der Lage die Photosynthese anzuwenden, dies unterscheidet sie von den nahe verwandten, in der gleichen Ordnung stehenden Familien Chromatiaceae und Ectothiorhodospiraceae. Diese zwei Familien bilden die physiologische Gruppe der Schwefelpurpurbakterien und oxidieren ebenfalls Schwefelverbindungen, führen allerdings stets eine anoxygene Photosynthese durch. Anoxygen bedeutet, das kein Sauerstoff freigesetzt wird. Hier dient Schwefelwasserstoff (H₂S) bzw. Sulfid-Ionen (S²⁻) an Stelle von Wasser (H₂O) als Elektronendonor für die Reduktion von CO₂. Somit wird bei dieser anoxygenen Photosynthese elementarer Schwefel (S) und kein Sauerstoff freigesetzt.

Systematik

Es folgt eine Liste einiger zu der Familie Halothiobacillaceae zählenden Gattungen und Arten:^[1]

• Halothiobacillus Kelly and Wood 2000 emend. Sievert et al. 2000 emend. Boden et al. 2017
  • Halothiobacillus kellyi Sievert et al. 2000
  • Halothiobacillus neapolitanus (Parker 1957) Kelly and Wood 2000 emend. Boden et al. 2017

• Thioalkalibacter Banciu et al. 2009
  • Thioalkalibacter halophilus Banciu et al. 2009

• Thiofaba Mori and Suzuki 2008
  • Thiofaba tepidiphila Mori and Suzuki 2008

• Thiovirga Ito et al. 2005
  • Thiovirga sulfuroxydans Ito et al. 2005

Quellen

1. ↑ J.P. Euzéby: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature – In: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). Abgerufen am 27. April 2019:

Literatur

• Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock – Mikrobiologie. 11. Auflage. Pearson Studium, München 2006, ISBN 3-8274-0566-1.
• D.P. Kelly und A.P. Wood: Reclassification of some species of Thiobacillus to the newly designated genera Acidithiobacillus gen. nov., Halothiobacillus gen. nov. and Thermithiobacillus gen. nov. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2000) 50: S. 489–500.
• Tsukasa Ito, Kenichi Sugita, Isao Yumoto, Yoshinobu Nodasaka and Satoshi Okabe: Thiovirga sulfuroxydans gen. nov., sp. nov., a chemolithoautotrophic sulfur-oxidizing bacterium isolated from a microaerobic waste-water biofilm In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2005) 55: S. 1059–1064