Geoglobus

Geoglobus
	REM-Aufnahme von Zellen des Stamms 234 von G. ahangari, die auf unlöslichen Fe(III)-Oxiden wachsen. Balken: 100 nm
Systematik
Reich:	Methanobacteriati
Abteilung:	Methanobacteriota / Halobacteriota
Klasse:	Archaeoglobi
Ordnung:	Archaeoglobales
Familie:	Archaeoglobaceae
Gattung:	Geoglobus
Wissenschaftlicher Name
	Geoglobus
	Kashefi et al. 2002

Die Gattung Geoglobus ist ein hyperthermophiler Vertreter der Familie Archaeoglobaceae innerhalb der Methanobacteriati (früher „Euryarchaeota“ i. w. S.).

Sie umfasst zwei Arten: Die erste (Typusart), G. ahangari, wurde 2002 aus dem hydrothermalen System des Guaymas-Beckens tief im Golf von Kalifornien isoliert. Als Hyperthermophile wächst sie am besten bei einer Temperatur von 88 °C, sie kann nicht bei Temperaturen unter 65 °C oder über 90 °C wachsen. Sie besitzt eine S-Layer-Zellwand und ein einzelnes Flagellum. G. ahangari ist ein Anaerobier, das schlecht lösliches Eisen (III) (Fe³⁺) als terminalen Elektronenakzeptor verwendet. Die Art kann entweder autotroph mit Wasserstoffgas (H₂) oder heterotroph mit einer großen Zahl organischer Verbindungen (darunter mehrere Arten von Fettsäuren) als Energiequelle wachsen. G. ahangari war das erste isolierte Archaeon, das Wasserstoffgas in Verbindung mit Eisenreduktion als Energiequelle nutzen konnte, und der erste isolierte Anaerobier, der langkettige Fettsäuren als Energiequelle nutzen konnte.

Eine zweite Art wurde 2009 als G. acetivorans beschrieben, die ebenfalls Eisen als terminalen Elektronenakzeptor verwendet.

Systematik

Die hier angegebene Taxonomie basiert auf folgenden Quellen:

(L) – List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN)
(N) – National Center for Biotechnology Information (NCBI)
(G) – Genome Taxonomy Database (GTDB).

Die unter Einbeziehung von Metagenomik-Daten erstellte GTDB teilt etliche der Gattungen und Spezies aus der herkömmlichen Systematik der Archaeoglobaceae auf, teilweise einschließlich des Stammes SBH6.

Referenzstämme sind durch ein hochgestelltes T (englisch type) gekennzeichnet. Stand: 21. April 2025.

Gattung Geoglobus Kashefi et al. 2002

Spezies Geoglobus acetivorans Slobodkina et al. 2009^(L,G,N) [Geoglobus sp. SBH6^(N), inkl. ehem. Geoglobus acetivorans_A^(G)], mit
- SBH6ᵀ^(G,N) (CP087714, ASM3964199v1, SAMN23316877) alias DSM:21716ᵀ, VKM:B-2522ᵀ^(N)
  – Fundort: Sedimente mariner Hydrothermalquellen, Xiamen, China^(N)
- SBH6:LDL_001 (JADDUK000000000, ASM1516348v1, SAMN16077771; früher zu Geoglobus acetivorans_A)^(G)
  – Fundort: Sedimente mariner Hydrothermalquellen, Xiamen, China
Spezies Geoglobus acetivorans_B^(G), mit
- SBH6ᵀ (CP009552, ASM78925v1, SAMN03070125)^(G)
  – Fundort: Wasser aus einem hydrothermalen Schlot, Mittelatlantischer Rücken, Ashadze-Hydrothremalfeld, 4.100 m Tiefe
Spezies Geoglobus ahangari Kashefi et al. 2002^(L,G,N) [Hyperthermophile str. 234^(N), früher Geoglobus ahangari_A^(G), inkl. Archaeoglobi archaeon isolate M_MetaBat.67] (Typusart), mit
- 234ᵀ^(L,G,N) alias ATCC:BAA-425ᵀ^(L,N) und JCM:12378^(N) (CP011267)
  – Fundort: marine Hydrothermalquelle im Guaymas-Becken, Golf von Kalifornien, Mexiko (korrigiert: nicht USA)^(N)
- M_MetaBat.67^(G) (JAADIT000000000^(N))
  – Fundort: Hydrothermaler Tiefsee-Sulfidschlot, Ostpazifischer Rücken
- SpSt-97^(N) (früher zu Geoglobus ahangari_A)
  – Fundort: Great Boiling Spring, Nevada^(N)

Spezies Geoglobus sp002494725^(G) [Geoglobus sp. UBA235^(N), Geoglobus sp. UBA232^(N), Archaeoglobaceae archaeon isolate JdFRolivine-10^(N)], mit
- UBA235ᵀ^(G) (DACG00000000^(N))
  – Fundort: Metagenom aus marinem Sediment im Pazifik
- UBA232^(G) (DAZK00000000^(N))
  – Fundort: Metagenom aus marinem Sediment im Pazifik
- JdFRolivine-10^(G) (SETC01000001 – SETC01000056^(N))
  – Fundort: Olivin-Biofilm unter dem Meeresboden, Bohrloch 1301A an der Ostflanke vom Juan-de-Fuca-Rücken (JdFR), Pazifik
Spezies Geoglobus sp015522195^(G) [Geoglobus sp. isolate S139_78_esom^(N)], mit
- S139_78_esomᵀ^(G) (WAMS00000000^(N))
  – Fundort: Metagenom aus einer Lagerstätte (deposit) von Hydrothermalquellen der Tiefsee im Pazifik
- 128-326_maxbin2_scaf2bin.077^(G) (JALUUC000000000^(N))
  – Fundort: Metagenom aus marinen Hydrothermalquellen im Lau-Becken (Lau Basin)

Spezies Geoglobus sp015523645^(G) [Geoglobus sp. isolate S009_8^(N)], mit
- S009_8ᵀ^(G) (WAJY00000000^(N))
  – Fundort: Metagenom aus Lagerstätten an Tiefsee-Hydrothermalquellen im Pazifik
Spezies Geoglobus sp027019885^(G) [Geoglobus sp. isolate 128-326_metabat2_scaf2bin.087^(N)], mit
- 128-326_metabat2_scaf2bin.087ᵀ (JALUWC000000000)
  – Fundort: Metagenom aus marinen Hydrothermalquellen im Lau-Becken (Lau Basin)

Spezies Geoglobus sp. AF1T1440^(N) (FM242725)
– Fundort: Anreicherungskultur von einer Hydrothermalquelle, Mittelatlantischer Rücken
Spezies Geoglobus sp. AF1T2020^(N) (FM242726)
– Fundort: Anreicherungskultur von einer Hydrothermalquelle, Mittelatlantischer Rücken
Spezies Geoglobus sp. AF2T1421^(N) (FM242728)
– Fundort: Anreicherungskultur von einer Hydrothermalquelle, Mittelatlantischer Rücken
Spezies Geoglobus sp. AF2T819^(N) (FM242727)
– Fundort: Anreicherungskultur von einer Hydrothermalquelle, Mittelatlantischer Rücken
Spezies Geoglobus sp. SN4^(N) (GU070615)
– Fundort: Thermalquelle, Xiamen, China

Viren

Folgende Geoglobus-Arten infizierende Viren wurden offiziell bestätigt (ICTV-Stand MSL#40.1, März 2025):

Familie Thalassapleoviridae, Gattung Geogavirus

Geoglobus acetivorans pleomorphic virus 1 (GacPV1)
Wirt: Geoglobus acetivorans SBH6

Spezies: Geogavirus atlanticense

Geoglobus ahangari pleomorphic virus 1 (GahPV1)
Wirt: Geoglobus ahangari 234

Spezies: Geogavirus guaymasense

Weiterführende Literatur

H. Huber, Karl Otto Stetter: Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, Volume 1: The Archaea and the deeply branching and phototrophic Bacteria. Hrsg.: David R. Boone, David R; Castenholz, W. Richard; George M. Garrity. 2. Auflage. Springer Verlag, New York 2001, ISBN 978-0-387-98771-2, Family I. Archaeoglobaceae fam. nov. Stetter 1989, 2216 (englisch, archive.org).
Karl Otto Stetter: Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, Volume 3. Hrsg.: J. T Staley, M. P. Bryant, N. Pfennig, J. G. Holt. 1. Auflage. The Williams & Wilkins Co., Baltimore 1989, Group II. Archaeobacterial sulfate reducers. Order Archaeoglobales (englisch).

Quellen

Benutzte Literatur

K. Kashefi, E.&nbsop;S. Shelobolina, W. C. Elliott, D. R. Lovley: Growth of Thermophilic and Hyperthermophilic Fe(III)-Reducing Microorganisms on a Ferruginous Smectite as the Sole Electron Acceptor. In: Applied and Environmental Microbiology. 74. Jahrgang, Nr. 1, 2. November 2007, S. 251–258, doi:10.1128/AEM.01580-07, PMID 17981937, PMC 2223214 (freier Volltext) – (englisch).
Michael Manzella, Gemma Regura, Kazem Kashefi: Extracellular Electron Transfer to Fe(III) Oxides by the Hyperthermophilic Archaeon Geoglobus ahangari via a Direct Contact Mechanism. In: American Society for Microbiology. 79. Jahrgang, Nr. 15, 31. Mai 2013, S. 4694–4700, doi:10.1128/AEM.01566-13, PMID 23728807, PMC 3719510 (freier Volltext), bibcode:2013ApEnM..79.4694M (englisch).

Einzelnachweise

1 2 K. Kashefi, J. M. Tor, D. E. Holmes, C. V. Gaw Van Praagh, A. L. Reysenbach, D. R. Lovley: Geoglobus ahangari gen. nov., sp. nov., a novel hyperthermophilic archaeon capable of oxidizing organic acids and growing autotrophically on hydrogen with Fe(III) serving as the sole electron accepter. In: International Journal of Systematic Evololutionary Microbiology. 52. Jahrgang, Nr. 3, 2002, S. 719–728, doi:10.1099/00207713-52-3-719, PMID 12054231 (englisch).
1 2 G. B. Slobodkina, T. V. Kolganova, J. Querellou, E. A. Bonch-Osmolovskaya, A. I. Slobodkin: Geoglobus acetivorans sp nov., an iron(III)-reducing archaeon from a deep-sea hydrothermal vent. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 59. Jahrgang, Nr. 11, November 2009, S. 2380–2383, doi:10.1099/ijs.0.011080-0, PMID 19628601 (englisch).
↑ LPSN: Genus Geoglobus Kashefi et al. 2002.
↑ NCBI Taxonomy Browser: Geoglobus, Details: Geoglobus Kashefi et al. 2002 (genus).
↑ GTDB: g__Geoglobus, Details: Search: „Geoglobus“.
1 2 Andrey V. Mardanov, Galina B. Slododkina, Alexander I. Slobodkin, Alexey V. Beletsky, Sergey N. Gavrilov, Ilya V. Kublanov, Elizaveta A. Bonch-Osmolovskaya, Konstantin G. Skryabin, Nikolai V. Ravin: The Geoglobus acetivorans Genome: Fe(III) Reduction, Acetate Utilization, Autotrophic Growth, and Degradation of Aromatic Compounds in a Hyperthermophilic Archaeon. In: ASM Journals: Applied and Environmental Microbiology, Band 81, Nr. 3, 13. Januar 2015; doi:10.1128/AEM.02705-14, PMID 25416759, PMC (freier Volltext, PDF), Epub 21. November 2014.
↑ Great Boiling Spring. Auf: blackrockdesert.org (englisch).
↑ Kyle C. Costa, Jason B. Navarro, Everett L. Shock, Chuanlun L. Zhang, Debbie Soukup & Brian P. Hedlund: Microbiology and geochemistry of great boiling and mud hot springs in the United States Great Basin. In: Extremophiles, Band 13, S. 447–459, 27. Februar 2009; doi:10.1007/s00792-009-0230-x (englisch).
↑ Jessica K. Cole, Joseph P. Peacock, Jeremy A. Dodsworth, Amanda J. Williams, Daniel B. Thompson, Hailiang Dong, Geng Wu, Brian P. Hedlund: Sediment microbial communities in Great Boiling Spring are controlled by temperature and distinct from water communities. In: Nature, The ISME Journal, Microbial Population and Community Ecology, Band 7, S. 718–729, 13. Dezember 2012; doi:10.1038/ismej.2012.157, PDF (englisch).
↑ NCBI BioSample: SAMN09640124, Microbe sample from Geoglobus ahangari: Uncultivated Geoglobus ahangari SpSt-97.
1 2 Wikidata: Lau Basin (Q6497594).
1 2 Lau Basin, Becken in Tonga. Auf: Mapcarta (de).
↑ ICTV: MSL #40.v1, 3. März 2025.
↑ ICTV: Master Species Lists (MSL).

[Kashefi2002-1] 1 2 K. Kashefi, J. M. Tor, D. E. Holmes, C. V. Gaw Van Praagh, A. L. Reysenbach, D. R. Lovley: Geoglobus ahangari gen. nov., sp. nov., a novel hyperthermophilic archaeon capable of oxidizing organic acids and growing autotrophically on hydrogen with Fe(III) serving as the sole electron accepter. In: International Journal of Systematic Evololutionary Microbiology. 52. Jahrgang, Nr. 3, 2002, S. 719–728, doi:10.1099/00207713-52-3-719, PMID 12054231 (englisch).

[Slobodkina2009-2] 1 2 G. B. Slobodkina, T. V. Kolganova, J. Querellou, E. A. Bonch-Osmolovskaya, A. I. Slobodkin: Geoglobus acetivorans sp nov., an iron(III)-reducing archaeon from a deep-sea hydrothermal vent. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 59. Jahrgang, Nr. 11, November 2009, S. 2380–2383, doi:10.1099/ijs.0.011080-0, PMID 19628601 (englisch).

[LPSN-3] LPSN: Genus Geoglobus Kashefi et al. 2002.

[NCBI-4] NCBI Taxonomy Browser: Geoglobus, Details: Geoglobus Kashefi et al. 2002 (genus).

[GTDB-5] GTDB: g__Geoglobus, Details: Search: „Geoglobus“.

[Mardanov2014-6] 1 2 Andrey V. Mardanov, Galina B. Slododkina, Alexander I. Slobodkin, Alexey V. Beletsky, Sergey N. Gavrilov, Ilya V. Kublanov, Elizaveta A. Bonch-Osmolovskaya, Konstantin G. Skryabin, Nikolai V. Ravin: The Geoglobus acetivorans Genome: Fe(III) Reduction, Acetate Utilization, Autotrophic Growth, and Degradation of Aromatic Compounds in a Hyperthermophilic Archaeon. In: ASM Journals: Applied and Environmental Microbiology, Band 81, Nr. 3, 13. Januar 2015; doi:10.1128/AEM.02705-14, PMID 25416759, PMC (freier Volltext, PDF), Epub 21. November 2014.

[brd-7] Great Boiling Spring. Auf: blackrockdesert.org (englisch).

[Costa2009-8] Kyle C. Costa, Jason B. Navarro, Everett L. Shock, Chuanlun L. Zhang, Debbie Soukup & Brian P. Hedlund: Microbiology and geochemistry of great boiling and mud hot springs in the United States Great Basin. In: Extremophiles, Band 13, S. 447–459, 27. Februar 2009; doi:10.1007/s00792-009-0230-x (englisch).

[Cole2012-9] Jessica K. Cole, Joseph P. Peacock, Jeremy A. Dodsworth, Amanda J. Williams, Daniel B. Thompson, Hailiang Dong, Geng Wu, Brian P. Hedlund: Sediment microbial communities in Great Boiling Spring are controlled by temperature and distinct from water communities. In: Nature, The ISME Journal, Microbial Population and Community Ecology, Band 7, S. 718–729, 13. Dezember 2012; doi:10.1038/ismej.2012.157, PDF (englisch).

[NCBI_SpSt-97-10] NCBI BioSample: SAMN09640124, Microbe sample from Geoglobus ahangari: Uncultivated Geoglobus ahangari SpSt-97.

[Wd_Lau-11] 1 2 Wikidata: Lau Basin (Q6497594).

[Mapcarta_Lau-12] 1 2 Lau Basin, Becken in Tonga. Auf: Mapcarta (de).

[MSL40v1-13] ICTV: MSL #40.v1, 3. März 2025.

[ICTV_VMR-14] ICTV: Master Species Lists (MSL).