Die Woesearchaeen bilden nach phylogenetischen Untersuchungen eine Klade von Archaeen im ReichNanobdellati (früher DPANN-Supergruppe). Die genaue Taxonomie dieser ursprünglich als DHVEG-5 (Deep-sea Hydrothermal Vent Euryarchaeota Group 5, auch DHVE-6-Grupp) bezeichneten Klade ist noch in der Diskussion (Stand 2025); sie bilden ja nach Taxonomie entweder ein eigenes Phylum „Ca.Woesearchaeota“, eine Klasse „Ca.Woesearchaeia“ (im Phylum Nanobdellota) oder eine Kandidaten-Ordnung „Woesearchaeales“ in der Klasse Nanobdellia.
Einige der in der Taxonomie des National Center for Biotechnology Information (NCBI) dem Phylum Woesearchaeota zugeordnete Stämme werden in der Genome Taxonomy Database (GTDB) jedoch einer provisorisch als o__SCGC-AAA011-G17 bezeichneten Schwester-Ordnung der Woesearchaeales zugeordnet,. zu der auch der erste vollständig sequenzierte Stamm AR20 gehört.
Nach übereinstimmender Auffassung gehören die Woesearchaeen zusammen mit (mindestens) fünf weiteren Archaeen-Phyla,
„Ca.Iainarchaeota“ (syn. „Ca. Diapherotrites“), „Ca.Parvarchaeota“, „Ca.Aenigmatarchaeota“ (syn. „Ca. Aenigmarchaeota“), „Ca.Nanohalarchaeota“ (syn. „Ca. Nanohaloarchaeota“) und Nanobdellota (syn. „Nanoarchaeota“) dem Reich (Biologie)Nanobdellati (früher Superphylum DPANN genannt) an, wobei sie möglicherweise selbst zu den letzteren (Nanobdellota) gehören.
Obwohl es bisher (Stand 2016) nicht möglich war, sie zu kultivieren, haben genetische Analysen (per Metagenomik) gezeigt, dass sie sich erheblich von anderen Archaeen unterscheiden.
Aufgrund dieser Erfolglosigkeit bei der Kultivierung unter Laborbedingungen kommt ihnen bislang nur der Status eines „Candidatus“ zu.
Die Woesearchaeen wurden nach Carl Woese benannt, der 1977 die Domäne Archea (Archaeen, ursprünglich als Archaebakterien bezeichnet) von den Bakterien abgrenzte.
Vorkommen
Identifiziert hat man sie sowohl in Sedimenten als auch in Oberflächengewässern von Seen und in Grundwasserleitern; sie kommen besonders unter salzhaltigen Bedingungen zusammen mit der ebenfalls als Phylum oder Ordnung im Reich Nanobdellati (DPANN) vorgeschlagenen Archaeengruppe DHVEG-6 (Pacearchaeen: Phylum „Pacearchaeota“ bzw. Ordnung Pacearchaeales innerhalb der Klasse Nanoarchaeia des Phylums Nanoarchaeota syn. Nanobdellota).
Solange es keine erfolgreiche Kultivierung gibt, ist ihre Anwesenheit in der Umwelt nur dank molekularbiologischer Methoden, insbesondere der Metagenomik, bekannt.
Woesearchaeen wurden insbesondere durch Analyse des Gens für die ribosomale16S-rRNA in sehr unterschiedlichen Umgebungen nachgewiesen. Dazu gehören
Grundwasser und
Oberflächengewässer,
Böden,
Meeressedimente,
Süßwassersedimente,
Belebtschlämme,
Feuchtgebiete,
Salzseen,
Flussmündungen und
hydrothermalen Schlote in der Tiefsee.
Vertreter der Woesearchaeen wurden aber auch in der menschlichen Lunge nachgewiesen, wo sie unter den dortigen Archaeen die dominierende Gruppe darstellen und möglicherweise auch ein obligater Symbiont von Lungenbakterien sind.
Genom
Genetische Analysen ergaben, dass die Woesearchaeen vergleichsweise kleine Genome und begrenzte Stoffwechselkapazitäten haben.
Die Zusammensetzung ihrer Genome lässt jedoch vermuten, dass sie eine wichtige Rolle im Kreislauf von Wasserstoff und Kohlenstoff spielen.
Aufgrund der bisherigen Misserfolge bei der Kultivierung von Vertretern der Woesearchaeen ist die Analyse des Genoms schwierig. Daher wird für die Genomanalyse im Fall der Woesearchaeen ein so genanntes Pangenom verwendet: ein Genom, das aus mehreren Vertretern kombiniert wurde.
Bei der Genomanalyse wurde festgestellt, dass nur 3,2% der Gene sogenannte Kerngene sind (d.h. Gene, die für grundlegende Prozesse in der Zelle wie beispielsweise die Signalübertragung verantwortlich sind).
Die übrigen Gene waren sogenannte akzessorische Gene genannt: Gene, die für alle Vertreter der Woesearchaeen charakteristisch sind. Sie haben einen Anteil von 47,3%. Dazu kommen einzigartige Gene: Gene, die nur bei einzelnen Arten der Woesearchaeen vorkommen – ihr Anteil beträgt 49,5% im Genom. Interessant ist auch, dass bei 25% aller Gene bisher nicht näher charakterisiert werden konnten, d.h. es ist unbekannt, welchem Zweck sie dienen.
Metabolismus
Angesichts der Tatsache, dass die Woesearchaeen sich bisher nicht kultivieren ließen, versucht man diese Mikroorganismen besser zu verstehen, indem man ihre Genome analysiert; das kann beispielsweise mit Methoden der Metagenomik geschehen. Auf diese Weise versucht man, Aufschluss über die Stoffwechselwege zu bekommen, die diese Archaeen theoretisch nutzen können.
Ein gemeinsames Merkmal der Gruppe ist die Unvollständigkeit der Gene für die Kodierung von Enzymen des Zitronensäurezyklus, der Elektronentransportkette (einschließlich der Komplexe I bis IV) sowie von Enzymen, die an der Synthese verschiedener von Biomolekülen, darunter Aminosäuren, Nukleotiden und Isoprenoid-Vorläufern, beteiligt sind.
Verbindungen eingeschränkt sind. Ein weiterer interessanter Aspekt ist, dass verschiedene Fermentationsgene vorhanden sind, darunter Gene für Laktatdehydrogenase. Diese Gene könnten eine Rolle im anaeroben Stoffwechsel und bei der Produktion verschiedener Fermentationsprodukte spielen.
Eine der wichtigsten Fragen bleibt, wie diese Mikroorganismen die notwendigen Nährstoffe und Bausteine für ihre Zellen erhalten. Eine mögliche Hypothese ist, dass die Woesearchaeen in einer engen Symbiose mit anderen Mikroorganismen verbunden sein könnten, die ihnen die notwendigen Biomoleküle liefern.
Dies könnte an die parasitäre Beziehung zwischen einem anderen Vertreter des Reichs Nanobdellati (alias Supergruppe DPANN) sein, nämlich Nanoarchaeum equitans, mit seinem Wirt, Ignicoccus hospitalis.
Diese Hypothese wird auch durch den Fund von Retroelementen (die bei allen Nanobdellati-Mitgliedern reichlich vorhanden sind) gestützt, da sie eine Rolle bei der Anpassung der Archaeen an Umweltveränderungen, insbesondere aber auch an eine parasitäre Lebensweise spielen könnten.
Stamm GW2011_AR15(N,G) alias AR15(C) – Fundort: Grundwasserleiter (Aquifer) in der Nähe des Colorado River bei Rifle, Colorado, USA (wie auch bei allen anderen AR-Stämmen)(C)
Ordnung o__SCGC-AAA011-G17(G) – in der GTDB zu Nanobdellota; enthält jedoch mehrere Stämme, die gemäß Castelle etal. (2015) und der NCBI-Taxonomie ebenfalls dem Phylum Woesearchaeota zugeordnet werden.
Stamm GW2011_AR17(N,G) alias AR17(C) – Fundort: Grundwasserleiter (Aquifer) in der Nähe des Colorado River bei Rifle, Colorado, USA (wie auch bei allen anderen AR-Stämmen(C)
Der erstgenannte Stamm (eigentlich: das MAG) ist jeweils die Referenz. Die Zugehörigkeit des ersten sequenzierten Stamms, GW2011_AR20 (Ordnung „Ca. Woesearchaeales“) und von B3_WOES (wegen des Verweises auf Carl Woese, Ordnung o__SCGC-AAA011-G17) wurden fett wiedergegeben.
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