Desulfurispirillum
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Desulfurispirillum | ||||||||||||
| Sorokin et al. 2010 |
Desulfurispirillum ist eine Gattung von Bakterien. Die Art Desulfurispirillum indicum ist dazu in der Lage Selenat, Selenit und Arsen für den Energiestoffwechsel zu nutzen, D. alkalilphilum kann elementaren Schwefel und auch Nitrat verwenden.
Eigenschaften
Die beiden Arten von Desulfurispirillum, D. alkaliphilum und D. indicum, sind spirillenförmig mit Büschen von Geißeln an den zwei Enden.[1] Die Zelllänge von D. alkaliphilum liegt zwischen 2 und 5 Mikrometer, bei D. indicum zwischen 2 und 7 Mikrometer. Bestes Wachstum erfolgt bei ca. 30 °C.
Stoffwechsel und Wachstum
Die Arten von Desulfurispirillum tolerieren keinen Sauerstoff, sie sind strikt anaerob.
Desulfurispirillum indicum reduziert zur Energiegewinnung Selenat oder Selenit zum elementaren Selenium, Selenat dient hier als Elektronenakzeptator. Es auch dazu in der Lage Arsenat zu reduzieren. Als Elektronenspender (Donor) kann es z. B. Pyruvat, Lactat und Acetat nutzen.
D. alkaliphilum ist zur Reduktion von elementaren Schwefel zu Sulfid (HS–) und Nitrat zu Ammonium in der Lage. Wenn während des Wachstums Nitrat und eine niedrige Konzentration von Sulfid vorliegt, kann es auch das Sulfid wieder in Schwefel zurück verwandeln. Sulfid dient dann als Reduktionsmittel für die Reduktion von Nitrat zu Ammonium.[1]Des Weiteren reduziert D. alkaliphilum auch Chromat und Fumarat. D. alkaliphilum ist auch zur Fermentation fähig, es kann hierbei mit Fumarat als einzigem Substrat anaerob wachsen.[1]
Trotz der nahen genetischen Verwandtschaft mit D. alkaliphilum (Übereinstimmung der 16S rRNA von 99,8 %) ist weder zur Arsenat- noch zur Selenatmung fähig.[1] D. indicum ist wiederum nicht in der Lage Schwefel zu nutzen.
Ökologie
Desulfurispirillum alkaliphilum wurde in einem Natronsee gefunden.[2] Hier liegen ein hoher pH-Wert und Na-Gehalt vor. Der Fundort von D. indicum lag in einem Flußmündungsgellum alkaliphilum wurde in einem Natronsee gefunden. Hier liegt ein hoher pH- und Natrium-Gehalt vor. Der Fundort von D. indicum lag in einem Flußmündungsgebiet (Ästuar) in Indien. Daher beruht auch der Artname, indicum bedeutet in lateinisch so viel wie aus Indien.
Die Fähigkeit Arsenat und Selenat zu nutzen ist von relativ wenigen Bakterien bekannt. Von phylogenetisch weiter entfernt stehenden Arten können z. B. Sulfurospirillum arsenophillum, Geospirillum arsenophilus, Neisseria mucosa und Rahnella aquatilis Arsenat nutzen, Hafnia alvei ist ein Beispiel für die Oxidation von Selenat.[3][4]
Systematik
Desulfurispirillum zählt zu dem Phylum (auch als Abteilung bezeichnet) Chrysiogenetes, welche nur eine einzige Ordnung die Chrysiogenales mit einer einzigen Familie, die Chrysiogenaceae enthält (Stand Dezember 2021).[5] Neben Desulfurispirillum zählen noch zwei weitere Gattung zu der Familie, die im Jahr 1996 zuerst beschriebene Gattung Chrysiogenes und Desulfurispira, welche im Jahr 2010 beschrieben wurde. Chrysiogenes reduziert Arsenat zu Arsenit und Nitrat zu Ammoniak, Desulfurispira reduziert Sulfur und ebenfalls Arsenat.[6]
Der GC-Gehalt bei D. alkaliphilum beträgt 44,8 %, bei D. indicum 56,1 %.
Von Desulfurispirillum indicum wurde 2011 das gesamte Genom sequenziert.[7]
Einzelnachweise
- ↑ a b c d Eugene Rosenberg, Edward F. DeLong, Stephen Lory, Erko Stackebrandt und Fabiano Thompson: The Prokaryotes. Other Major Lineages of Bacteria and The Archaea. Springer, 2014. ISBN 978-3-642-38955-9
- ↑ Ines Rauschenbach, Priya Narasingarao und Max M. Häggblom: Desulfurispirillum indicum sp. nov., a selenate- and selenite-respiring bacterium isolated from an estuarine canal In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2011), Band 61, S. 654–658 doi:10.1099/ijs.0.022392-0
- ↑ Ghada A. Youssef, Samy A. El-Aassar, Mahmoud Berekaa, Mohamed El-Shaer and J. Stolz: Arsenate and Selenate Reduction by Some Facultative Bacteria in the Nile Delta In: American-Eurasian J. Agric. & Environ. Sci., Band 5, Ausgabe 6: S. 847-855, 2009.
- ↑ N. Huda, A. Khanom, M. Mizanur Rahman, Md. Amdadul Huq, Md. Mashiar Rahman & N. A. Banu: Biochemical process and functional genes of arsenic accumulation in bioremediation: agricultural soil In: International Journal of Environmental Science and Technology, September 2021. doi:10.1007/s13762-021-03655-x
- ↑ List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN) Genus Kinneretia (Stand: 10. März 2021)
- ↑ JOAN M. MACY, KATRINA NUNAN, KARI D. HAGEN, DAVID R. DIXON, PETER J. HARBOUR, MARIAN CAHILL and LINDSAY I. SLY: Chrysiogenes, an anaerobe respiring arsenate to arsenite and nitrate to ammonia (Macy et al., 1996), and Desulfurispira, an anaerobic haloalkaliphile respiring sulfur and arsenate (Sorokin and Muyzer, 2010). In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, Band 46, Ausgabe 4
- ↑ Elisabetta Bini, Ines Rauschenbach, Priya Narasingarao, Valentin Starovoytov, Lauren Hauser, Cynthia D. Jeffries, Miriam Land, David Bruce, Chris Detter, Lynne Goodwin, Shunsheng Han, Brittany Held, Roxanne Tapia, Alex Copeland, Natalia Ivanova, Natalia Mikhailova, Matt Nolan, Amrita Pati, Len Pennacchio, Sam Pitluck, Tanja Woyke und Max Häggblom: Complete genome sequence of Desulfurispirillum indicum strain S5T In: Standards in Genomic Sciences Band 5, S. 371–378 (2011)
Literatur
- Eugene Rosenberg, Edward F. DeLong, Stephen Lory, Erko Stackebrandt und Fabiano Thompson: The Prokaryotes. Other Major Lineages of Bacteria and The Archaea. Springer, 2014. ISBN 978-3-642-38955-9
