Tepiditoga spiralis

Tepiditoga spiralis

Tepiditoga spiralis. Phasenkontrastmikroskopische Aufnahme von Stamm sy52T. Die weißen Pfeile zeigen auf die „Toga“-Struktur.

Systematik
Abteilung: Thermotogota
Klasse: Thermotogae
Ordnung: Petrotogales
Familie: Petrotogaceae
Gattung: Tepiditoga
Art: Tepiditoga spiralis
Wissenschaftlicher Name der Gattung
Tepiditoga
Mori et al. 2021
Wissenschaftlicher Name der Art
Tepiditoga spiralis
Mori et al. 2021

Tepiditoga spiralis ist eine Art (Spezies) von Bakterien. Sie benötigt relativ hohe Temperaturen von 26 bis zu 51 °C für das Wachstum. Sie wurde im Jahr 2011 beschrieben und ist Mitglied der Abteilung (Phylum) Thermotogota. In dieser sind viele thermophile, also hohe Temperaturen benötigende Bakterien vorhanden.

Merkmale

Die Zellen von Tepiditoga spiralis erscheinen als gerade oder spiralförmige Stäbchen, die von einer hüllenartigen Außenstruktur umgeben sind, wie es für die Mitglieder der Abteilung Thermotogota charakteristisch ist. Die äußere Proteinhülle ist auch namensgebend für diese Gruppe, sie erinnert an eine Toga. Diese Toga entspricht der äußeren Zellmembran von gramnegativen Bakterien, zwischen der Toga und der inneren Membran befindet sich das Periplasma. Die Gram-Färbung fällt negativ aus. Der GC-Gehalt der DNA ist mit 25,8 mol% sehr niedrig.

Stoffwechsel und Wachstum

Tepiditoga spiralis ist strikt anaerob, toleriert also keinen Sauerstoff. Die Spezies ist chemoorganotroph, sie benötigt organische Stoffe für das Wachstum: Neben Hefeextrakt nutzt die Art Substrate wie Polypeptone und Stärke. Das Bakterium kann auch durch die Schwefelatmung Energie gewinnen, es reduziert Schwefel und auch Thiosulfat zu Schwefelwasserstoff (H₂S). Die Art toleriert Temperaturen von 26–51 °C, das optimale Wachstum erfolgt bei 48 °C. Der optimale pH-Wert liegt bei 6.0, und das Wachstum erfolgt bei einem Salzgehalt von 1–5 % NaCl (optimal sind 2–4 %).

Genetik

Die Genomgröße des Referenzstamms Tepiditoga spiralis Stamm sy52T beträgt etwa 2,5 Mbp (Megabasenpaare) und kodiert sechs rRNA-Operons. Es handelt sich um eine größere Anzahl von Operons als sie sonst typischerweise in den Genomen der Abteilung Thermotogota vorhanden sind – das sind meist zwischen 1 und 3 Operons; allerdings ist auch Oceanotoga teriensis T3B eine Ausnahme, dieser Stamm hat sieben rRNA-Operons.

Das Genom des Referenzstamms T. spiralis sy52T ist mit seinen 2,5 Mbp größer als die Genome der bis 2025 beschriebenen thermophilen Mitglieder der Abteilung Thermotogota mit ∼1,8–2,2 Mbp, aber kleiner als die Genome der mesophilen Gattung Mesotoga (Thermotogae: Kosmotogales: Kosmotogaceae) mit ∼3,0–3,2 Mbp. Die Art gehört mit ihrer Gattung Tepiditoga zur Ordnung Petrotogales der Thermotogota. Angesichts der Hypothese, dass das größere Genom von Mesotoga prima eine Anpassung an das Wachstum bei relativ moderaten Temperaturen widerspiegelt, könnte das vergrößerte Genom von T. spiralis ebenfalls eine Anpassung an das mehr oder weniger mesotherme Wachstum darstellen. T. spiralis bevorzugt 48 °C; andere, eng verwandte Mitglieder der Abteilung Thermotogota bevorzugen höhere Temperaturen; Arten von z. B. Marinitoga zeigen noch Wachstum bei 70 °C. Auch eine Analyse der Aminosäurezusammensetzung der vorhergesagten Proteine ergab, dass das Proteom von T. spiralis an das Wachstum bei mesothermen Temperaturen angepasst ist.

Systematik

Tepiditoga spiralis ist derzeit die einzige beschriebene Art der Gattung Tepiditoga, die erstmals 2020 von Mori et al. charakterisiert wurde. Tepiditoga wird der Familie Petrotogaceae zugeordnet. Diese Familie ist Mitglied der Ordnung Petrotogales, Klasse Thermotogae der Abteilung Thermotogota. Neben Tepiditoga gehören noch die Gattungen Defluviitoga, Geotoga, Marinitoga, Petrotoga und Oceanotoga zu dieser Familie (LPSN, Stand 10. November 2026).

Namensherkunft

Der Gattungsname leitet sich vom lateinischen „tepidus“ (mäßig warm) und „Toga“ (Gewand) ab und bezieht sich auf ihre mäßig thermophile Natur und ihre charakteristische Hülle.

Ökologie

Tepiditoga spiralis wurde aus einem hydrothermalen Schlot am submarinen Vulkan Suiyo-Seamount im Izu-Bonin-Bogen im westlichen Pazifik isoliert. Bislang (Stand 2025) wurden keine weiteren Umweltisolate oder 16S-rRNA-Gensequenzen gemeldet, die der Gattung Tepiditoga zugeordnet werden können, sodass ihre ökologische Verbreitung unklar bleibt.

Einzelnachweise

  1. 1 2 Koji Mori, Kenta Sakurai, Akira Hosoyama, Takeshi Kakegawa, Satoshi Hanada: Vestiges of Adaptation to the Mesophilic Environment in the Genome of Tepiditoga spiralis gen. nov., sp. nov. In: Microbes and Environments. Band 35, Nr. 4, 2020, ISSN 1342-6311, S. ME20046, doi:10.1264/jsme2.ME20046, PMID 32963207, PMC 7734402 (freier Volltext) – (englisch).
  2. ↑ James W. Brown: Principles of Microbial Diversity. Wiley, 2014. ISBN 978-1-55581-442-7 (englisch).
  3. 1 2 3 4 5 Olga Zhaxybayeva, Anne Farrell, Camilla L. Nesbø, Stéphane L'Haridon: Tepiditoga In: Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 1. Auflage. Wiley, 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, doi:10.1002/9781118960608.gbm02061 (englisch).
  4. ↑ LPSN: Species Tepiditoga spiralis.
  5. ↑ GTDB: Tepiditoga.

Genutzte Literatur

Weiterführende Literatur