Oceanotoga teriensis

Oceanotoga teriensis
O. teriensis Stamm UFV_LIMV02. oben: TEM-Aufnahme mit morphologischen Merkmalen der Zelle. Pfeil: „Toga“, eine spezifische Struktur der Thermotogales. Balken: 1 µm. unten: TEM-Vergrößerung. Pfeil: Flagellum. Balken: 500 nm.
Systematik
Abteilung: Thermotogota Klasse: Thermotogae Ordnung: Petrotogales Familie: Petrotogaceae Gattung: Oceanotoga Art: Oceanotoga teriensis
Wissenschaftlicher Name der Gattung
Oceanotoga
Jayasinghearachchi & Lal 2011
Wissenschaftlicher Name der Art
Oceanotoga teriensis
Jayasinghearachchi & Lal 2011

Oceanotoga teriensis ist eine Art (spzies) von Bakterien. Sie verträgt relativ hohe Temperatur- und Salzkonzentrationen, Wachstum findet bei Temperaturen bis ca. 40 °C und einer Salzkonzentration von bis zu 12 % statt. Die Art wurde häufig in Öllagerstätten gefunden. Sie kann verschiedene Kohlenhydrate zu organischen Säuren fermentieren, die als Kohlenstoffquelle für andere Bakterien dienen können. Die Art kann Schwierigkeiten bei der Ölförderung und Ölverarbeitung hervorrufen, da sie den mikrobiologisch Korrosionsprozess beschleunigen kann. Darüber hinaus nutzt O. teriensis im Stoffwechsel die Reduktion von Thiosulfat und elementaren Schwefel zu Schwefelwasserstoff (H₂S). Dies kann Stahlkorrosionsprozess erheblich verstärken und somit Lagerung und Transport von Öl erschweren.

Merkmale

Die Zellen von Oceanotoga teriensis sind stäbchenförmig mit einer Länge von 2–3 µm (Mikrometern). Während der stationären Wachstumsphase werden rundliche Zellen gebildet. Sie treten einzeln, paarweise oder in kurzen Ketten auf. Sie sind beweglich und besitzen mehrere Flagellen (Geißeln). Die Zellen haben eine hüllenartige Außenstruktur, die sogenannte Toga. Es handelt sich dabei um von Proteinhüllen gebildete, blasenförmige Ausstülpungen an den beiden Enden der Zelle. Diese Struktur war namensgebend für die Abteilung Thermotogota, zu der O. teriensis gehört. Die Toga entspricht der äußeren Zellmembran von gramnegativen Bakterien; zwischen der Toga und der inneren Membran befindet sich das Periplasma.

Stoffwechsel und Wachstum

Der Stoffwechsel von Oceanotoga teriensis ist heterotroph, sie benötigen organische Stoffe für das Wachstum. Oceanotoga spp. fermentieren verschiedene Kohlenhydrate oder proteinhaltige Verbindungen.

Die Spezies kann zusätzlich Thiosulfat und Schwefel zu Schwefelwasserstoff reduzieren.

Oceanotoga teriensis wächst in einen großen pH-Bereich (5,5–9,0), optimales Wachstum erfolgt bei neutralem pH-Wert (7,3–7,8). Die Art ist salztoleranter (halophil) als die meisten anderen Arten der Abteilung Thermotogota und verträgt Salzgehalte von 0 bis 12 % NaCl mit einem Optimum von 4,0–4,5 %.

Es ist noch unklar (Stand Oktober 2025), ob der Referenzstamm Oceanotoga teriensis OCT74^T so wie andere Vertreter der Familie Petrotogaceae hohe Temperaturen tolerieren kann, d. h. als thermophil bezeichnet werden kann. Die optimale Temperatur des Stammes O. teriensis OCT74^T wurde bei der Erstbeschreibung mit 55–58 °C angegeben. Der in den Kultursammlungen (DSM, JCM und LMG) hinterlegte Stamm OCT74^T kann allerdings bei 55 °C nicht wachsen. Die Wachstumstemperatur liegt hier bei geringeren 40 °C. Somit ist die Art offenbar nicht thermophil. Andere bekannte Stämme wie Oceanotoga teriensis UFV_LIMV02 und T3B wachsen bei 30 bzw. 37 °C und gelten somit als mesophil.

Systematik

Oceanotoga teriensis wurde im Jahr 2001 erstbeschrieben. Die Art gehört zur Familie Petrotogaceae (Stand 10. November 2026). Neben Oceanotoga zählen noch die Gattungen Defluviitoga, Geotoga, Marinitoga, Petrotoga und Tepiditoga zu dieser Familie.

Die Familie Petrotogaceae zählt zu der Ordnung Petrotogales der Klasse Thermotogae innerhalb des Phylums Thermotogota. Die Familie wurde im Jahr 2014 eingeführt. In der Klasse Thermotogae sind vier Ordnungen enthalten: Kosmotogales, Mesoaciditogales, Petrotogales und die Thermotogales. Die Thermotogae werden phylogenetisch als ein sehr alter Zweig der Bakterien angesehen.

Liste der Stämme bzw. Isolate oder MAGs der Spezies (wo nicht anders angegeben gemäß LPSN, Stand 10. November 2026):

Spezies Oceanotoga teriensis Jayasinghearachchi & Lal 2011

• Stamm DSM 24906 alias JCM 15580, LMG 24865 oder OCT74 (Referenzstamm) - LPSN, GTDB
• Stamm DSM 15011 alias T3B – GTDB
• Stamm UFV_LIMV02 – GTDB
• Stamm DJKA97_NP-J24_bin.45 – GTDB

Verschiebungen:

• Untersuchungen ergaben, das zwei Isolate und zwei Umweltsequenzen wahrscheinlich fälschlicherweise als „Geotoga aestuarianus“ bzw. Geotoga sp. klassifiziert wurden und wahrscheinlich zu der Gattung Oceanotoga zählen.
• Auch für „Pseudodesulfovibrio aespoeensis“ BPX-6 (Zugriffsnummer: MG696671) wurde vorgeschlagen, sie als zur Gattung Oceanotoga gehörend zu betrachten.

Ökologie

Oceanotoga teriensis wurde in verschiedenen Umgebungen gefunden, beispielsweise in Ölbehältern, Schlammproben aus anaeroben Reaktoren, die in der Abwasserbehandlung eingesetzt werden, in Deponieböden, in Biogasanlagenreaktoren und im Meerwasser.

Es wurde das vollständige Genom von dem Stamm UFV_LIMV02 sequenziert und es wurden Resistenzen gegen Schwermetalle und Antibiotika nachgewiesen. So wurde Resistenzen gegen β-Lactam-Antibiotika, Aminoglykosid-Antibiotika, Lincosamide (Clindamycin), Fluoroquinolone (Ciprofloxacin), Sulfonamide (Sulfamethoxazol/Trimethoprim) und Rifampicin beobachtet. Nur sechs Antibiotika zeigten Wirkung: Amphenicol (Chloramphenicol), Tetracycline, Macrolide (Azithromycin und Erythromycin), Glycopeptide (Vancomycin) und Oxazolidinones (Linezolid).

Oceanotoga teriensis kann die Korrosion in metallischen Strukturen, wie Tanks, erheblich beschleunigen. Es reduziert, wie auch Arten der verwandten Gattung Geotoga, Thiosulfat und elementaren Schwefel zu Sulfid (s.h. Kapitel Stoffwechsel und Wachstum). Das Vorhandensein dieser Stoffwechselaktivität unter anoxischen Bedingungen kann in Lagertanks für Dieselkraftstoff zur Produktion von Schwefelwasserstoff führen. Dies beeinflusst die Qualität des gelagerten Diesel und kann zu Verschleiß und Korrosion beitragen. Dies kann zu wirtschaftlichen Auswirkungen auf die Ölindustrie führen.

Einzelnachweise

1. ↑ Vaibhav Bhandari, Radhey S. Gupta: The Phylum Thermotogae. In: The Prokaryotes. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-38953-5, S. 989–1015, doi:10.1007/978-3-642-38954-2_118 (springer.com [abgerufen am 21. Oktober 2025]). 
2. 1 2 3 4 5 Olga Zhaxybayeva, Anne A. Farrell, Camilla L. Nesbø und Stéphane L'Haridon: Oceanotoga (2025) Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 1. Auflage. Wiley, 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, doi:10.1002/9781118960608.gbm01865 (wiley.com [abgerufen am 22. Oktober 2025]). 
3. 1 2 3 4 Adriele Jéssica do Carmo Santos, Roberto Sousa Dias, Carlos Henrique Martins da Silva, Pedro Marcus Pereira Vidigal, Maíra Paula de Sousa, Cynthia Canedo da Silva, Sérgio Oliveira de Paula: Genomic analysis of Oceanotoga teriensis strain UFV_LIMV02, a multidrug-resistant thermophilic bacterium isolated from an offshore oil reservoir. In: Access Microbiology. Band 6, Nr. 8, 1. August 2024, ISSN 2516-8290, doi:10.1099/acmi.0.000801.v3, PMID 39148687, PMC 11326445 (freier Volltext) – (microbiologyresearch.org [abgerufen am 21. Oktober 2025]). 
4. ↑ Stéphane L'Haridon, Camilla L. Nesbø, Anne A. Farrell und Olga Zhaxybayeva: Petrotoga (2025) In: Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 1. Auflage. Wiley, 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, doi:10.1002/9781118960608.gbm01271.pub2 (wiley.com [abgerufen am 5. Oktober 2025]). 
5. 1 2 James W. Brown: Principles of Microbial Diversity. Wiley, 2014. ISBN 978-1-55581-442-7 (englisch).
6. ↑ LPSN: Species Oceanotoga teriensis.
7. ↑ LPSN
8. ↑ James W. Brown: Principles of Microbial Diversity. Wiley, 2014. ISBN 978-1-55581-442-7 (englisch).
9. ↑ BacDive: Oceanotoga teriensis (DSM 24906, JCM 15580, LMG 24865).
10. ↑ BacDive: "Oceanotoga sp." DSM 15011.
11. ↑ Adriele Jéssica do Carmo Santos, Roberto Sousa Dias, Carlos Henrique Martins da Silva, Pedro Marcus Pereira Vidigal, Maíra Paula de Sousa, Cynthia Canedo da Silva, Sérgio Oliveira de Paula: Genomic analysis of Oceanotoga teriensis strain UFV_LIMV02, a multidrug-resistant thermophilic bacterium isolated from an offshore oil reservoir. In: Access Microbiology, Band 6, Nr. 8, 15. August 2025, S. :000801.v3; doi:10.1099/acmi.0.000801.v3, PMC 11326445 (freier Volltext), PMID 39148687, ResearchGate:383154229 (englisch).
12. ↑ LPSN: Species "Geotoga aestuarianus" Ben-Hania et al. 2011. Nomenclatural type: T3B.
13. ↑ Natalia González-Benítez, Luis Fernando Bautista, Raquel Simarro, Carolina Vargas, Armando Salmerón, Yolanda Murillo, María Carmen Molina: Bacterial diversity in aqueous/sludge phases within diesel fuel storage tanks. In: World Journal of Microbiology and Biotechnology. Band 36, Nr. 12, Dezember 2020, ISSN 0959-3993, doi:10.1007/s11274-020-02956-6 (springer.com [abgerufen am 12. Oktober 2025]). 

Genutzte Literatur

• Vaibhav Bhandari, Radhey S. Gupta: The Phylum Thermotogae. In: The Prokaryotes. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-38953-5, S. 989–1015, doi:10.1007/978-3-642-38954-2_118 (springer.com [abgerufen am 21. Oktober 2025]). 

Weblinks

• LPSN. Genus Oceanotoga.
• NCBI: Oceanotoga.