| Cyclonatronaceae | ||||||||||||
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| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Cyclonatronaceae | ||||||||||||
| Zhilina et al. 2023 |
Die Cyclonatronaceae sind eine Familie von Bakterien. Sie umfasst Bakterien, die Peptide oder Zucker als Wachstums-Substrate nutzen. Die Familie umfasst derzeit zwei Gattungen, die Typusgattung Cyclonatronum und die Gattung Natronogracilivirga, die beide durch eine einzige Art vertreten sind. Die Arten sind mäßig salztolerante und obligate alkaliphile (also hohe pH-Werte benötigende) Bakterien, die in salzhaltigen Sodaseen in Zentralasien vorkommen. Die Erstbeschreibungen stammen aus einem Sodasee in der Region Altai (Russland). Sodaseen zeichnen sich durch extrem hohen Salzgehalt und hohen pH-Wert aus, beherbergen aber dennoch ein reiches prokaryotisches Leben. Die Familie zählte früher zur Klasse Rhodothermia des Stammes (Phylums) Bacteroidota, inzwischen reiht man sie ein in die Klasse Balneolia des Phylums Balneolota. In diesen Taxa sind hauptsächlich extremophile Arten vorhanden, insbesondere extrem Halophile („salzliebende“) und Alkalophile; auch Arten mit beiden Eigenschaften (haloalkaliphile Arten) sind hier vorhanden. Haloalkaliphile Mikroben sind eine wichtige Untergruppe der Extremophilen, die in Salzkonzentrationen von bis zu 33 % (Gew./Vol.) NaCl und bei alkalischem pH-Werten höher als 9 wachsen. Sie kommen in hypersalinen Umgebungen vor, insbesondere in Salzlaken, sowie in alkalischen Umgebungen wie Sodaböden, Seen und Wüsten.
Die Typusgattung Cyclonatronum umfasst derzeit (Stand 28. Oktober 2026) eine einzige Art, C. proteinivorum. Es handelt sich um ein auf Sauerstoff angewiesenes (obligat aerobes) Bakterium mit nicht beweglichen polymorphen Zellen, die je nach Wachstumsbedingungen von Halbkreisen bis zu langen Spirillen oder peitschenartigen flexiblen Stäbchen reichen.
Die Art Natronogracilivirga saccharolytica war in einer Kokultur mit dem peptolytischen eisenreduzierenden Bakterium der Familie Clostridiaceae des Stammes Bacillota, Isachenkonia alkalipeptolytica, vorhanden. Natronogracilivirga saccharolytica ist ein streng anaerobes Bakterium mit langen, flexiblen, beweglichen und stäbchenförmigen Zellen, wenn es unter optimalen Wachstumsbedingungen kultiviert wird. Es nutzt eine Reihe von Zuckern und verschiedene Alpha-Glucane als Wachstums-Substrate. Es zeigt Wachstum bei Temperaturen zwischen 20 und 43 °C, bestes Wachstum findet bei 37–40 °C statt. Cyclonatronum proteinivorum zeigt Wachstum bei 25–45 °C, bestes Wachstum findet bei 33–35 °C.
Die zwei Arten zeigen eine Toleranz von bis zu 3,2 Mol Gesamt-Na+ (in Form von Natriumcarbonat/Bicarbonat) und tolerieren einem pH-Bereich von 7,5 bis 10,2 (Optimum bei 9–9,5). Sie können somit also als salztolerant und obligate alkaliphil bezeichnet werden.
Die Zellen von Cyclonatronum produzieren rosa Carotinoide und ein aktives Natrium transportierendes Proteorhodopsin. Das Proteorhodopsin wirkt wie eine lichtgetriebende Proptonenpumpe nach einem ähnlichen Prinzip wie Bacteriorhodopsin, weist jedoch den Unterschied auf, dass mehrere Formen existieren, die jeweils an die Absorption unterschiedlicher Lichtwellenlängen angepasst sind. Die Nutzung von Proteorhodopsin zur Energiekonservierung stellt für marine Bakterien eine sinnvolle Strategie dar, da die Konzentrationen gelöster organischer Verbindungen, wie es z. B. im Meer in der Regel sehr niedrig sind und eine rein chemoorganotrophe Lebensweise somit erschweren würden. Cyclonatronum gilt zwar als strikt aerob, Das Proteorhodopsin könnte es diesem aeroben Bakterium jedoch ermöglichen, eine vorübergehende Abwesenheit von Sauerstoff (Anoxie) zu überleben.
Die Familie gehört zur Ordnung Balneolales innerhalb der Klasse Rhodothermia des Stammes Bacteroidota, der hauptsächlich extremophile Arten umfasst, insbesondere extreme Halophile und Haloalkalophile. Die am nächsten verwandte Familie ist Balneolaceae. Mit Stand 28. Oktober 2026 gibt es gemäß LPSN zwei Gattungen mit jeweils einer Art: