Thermoplasma
Picrophilus
|
Die Ordnung Thermoplasmatales besteht aus zwei
thermo- und extrem acidophilen Gattungen
(Vertreter von Picrophilus wachsen sogar bei pH-Werten unter 0!), von
denen je zwei Arten beschrieben sind.
|
|
|
Thermoplasmatales sind chemoorganotrophe,
fakultativ aerobe Archaeen, die optimales Wachstum bei pH 2 und 55°C
auf komplexen Medien zeigen. Sie gewinnen Energie nicht aerob, sondern
durch Schwefel-Atmung .
Stämme von Thermoplasma acidophilum (Abb. 1) wurden aus sich selbst erwärmenden Kohlehalden und Thermoplasma volcanium aus Schwefelfeldern weltweit isoliert. Thermoplasma zeigt einige Ähnlichkeiten mit dem Eubakterium Mycoplasma. Beiden fehlt jegliche Zellwand. Um dem osmotischen Stress, hohen Temperaturen und extrem niedrigen pH-Werten zu widerstehen, besitzt Thermoplasma eine spezielle Membran, die im Wesentlichen aus Lipopolysaccharid-ähnlichen Tetraetherlipiden mit Mannose und Glucose Einheiten besteht. Daneben kommen Glykoproteine aber keine Sterole vor. Genau wie Mycoplasma besitzt Thermoplasma ein besonders kleines Genom , mit einem GC-Gehalt von etwa 47%. Die DNA wird von basischen Proteinen umgeben und in globulären Einheiten geordnet, was den Nukleosomen der Eukaryonten ähnelt und wahrscheinlich die Hitzestabilität erhöht. Analysen der Aminosäuresequenz dieser Proteine ergaben signifikante Homologien zu basischen Histonen der Eukaryonten. Ähnliche Proteine wurden auch bei anderen hyperthermophilen Euryarchaeota gefunden. |
Abb
. 1:Thermoplama acidophilum
|
Picrophilus wächst optimal bei pH-Werten von 0,7 aber auch noch bei pH-Werten von –0,06. Im Unterschied zu Thermoplasma besitzt Picrophilus eine Zellwand und einen niedrigeren GC-Gehalt, ist aber in weiteren Punkten recht ähnlich.
Die spezielle Membran von Picrophilus ist bei niedrigen pH-Werten extrem impermeabel für Protonen, wird bei pH-Werten um 4 permeabel, was auf eine Evolution dieser Organismen in saurem Milieu hindeutet.