Thaumarchaeota

Thaumarchaeota

Nitrosopumilus maritimus mit teils anhaftenden Virionen von Nitrosopumilus spindle-shaped virus 1 (Thaspiviridae).

Systematik
Klassifikation: Lebewesen
Domäne: Archaeen (Archaea)
Reich: Proteoarchaeota
Überabteilung: TACK-Superphylum
Abteilung: Thaumarchaeota
Wissenschaftlicher Name
Thaumarchaeota
Brochier-Armanet et al. 2008[1]

Die Thaumarchaeota (von θαῦμα thaûma, deutsch ‚Wunder, Mirakel‘) oder Nitrososphaerota/Nitrososphaeraeota Oren et al. 2015 sind ein Phylum der Archaeen,[2] das 2008 vorgeschlagen wurde, nachdem das Genom von Cenarchaeum symbiosum[3] sequenziert wurde und sich signifikant von anderen Mitgliedern des hyperthermophilen Phylums Crenarchaeota unterschied.[4][1][5]

Außer C. symbosium wurden als Mitglieder dieses Phylums (u. a.) drei weitere Spezies (Arten), verteilt auf zwei Gattungen, beschrieben: Nitrosopumilus[6] mit N. maritimus, und Nitrososphaera[7] mit N. viennensis und N. gargensis.[1]

Das Phylum wurde 2008 aufgrund phylogenetischer Daten dieser Organismen vorgeschlagen, wie z. B. den Sequenzen der ribosomalen RNA (rRNA) und dem Vorhandensein einer Form der Typ I Topoisomerase, die zuvor nur von Eukaryoten bekannt war.[1][8] Diese Zuordnung wurde durch eine 2010 veröffentlichte Analyse bestätigt, die die Genome der Ammoniak-oxidierenden Archaeen Nitrosopumilus maritimus und Nitrososphaera gargensis untersuchte und zu dem Schluss kam, dass diese Arten eine eigene Klade bilden, die Cenarchaeum symbiosum einschließt.[9] Das Lipid Crenarchaeol[10][11][12] wurde nur in Thaumarchaeota gefunden, was es zu einem potenziellen Biomarker für das Phylum macht.[13][14] Die meisten bis 2018 identifizierten Organismen dieser Linie sind chemolithoautotrophe Ammoniak-Oxidierer (ammonia-oxidizing thaumarchaeota, AOA)[15] und spielen vermutlich eine wichtige Rolle in biogeochemischen Kreisläufen, wie dem Stickstoff- und Kohlenstoffkreislauf. Metagenomik-Sequenzierungen zeigen, dass sie vielerorts etwa 1 % des Metagenoms an der Oberfläche der Ozeane ausmachen.[16] Von Thaumarchaeota abgeleitete Lipide der Stoffklasse Glycerin-Dibiphytanyl-Glycerin-Tetraether (GDGT, englisch glycerol dibiphytanyl glycerol tetraether)[17] aus marinen Sedimenten können zur Rekonstruktion vergangener Temperaturen über das TEX86-Paläothermometer (englisch TEX86 paleotemperature proxy) verwendet werden, da diese Lipide je nach Temperatur in ihrer Struktur variieren.[18] Da die meisten Thaumarchaeota autotroph zu sein scheinen und CO2 fixieren, können ihre GDGTs als Aufzeichnung für vergangene Kohlenstoff-13-Verhältnisse im gelösten anorganischen Kohlenstoffvorkommen dienen, so dass sie eventuell für Rekonstruktionen des Kohlenstoffkreislaufs in der Vergangenheit verwendet werden können.[13]

  1. a b c d Céline Brochier-Armanet, Bastien Boussau, Simonetta Gribaldo, Patrick Forterre: Mesophilic Crenarchaeota: proposal for a third archaeal phylum, the Thaumarchaeota. In: Nature Reviews. Microbiology. 6. Jahrgang, Nr. 3, März 2008, S. 245–252, doi:10.1038/nrmicro1852, PMID 18274537. Vorlage:Cite journal: Der Parameter language wurde bei wahrscheinlich fremdsprachiger Quelle nicht angegeben.
  2. Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen NCBI_Thaum.
  3. NCBI: "Cenarchaeum symbiosum" DeLong and Preston 1996 (species)
  4. M. Tourna, M. Stieglmeier, Anja Spang, M. Könneke, A. Schintlmeister, T. Urich, M. Engel, M. Schloter, M. Wagner, A. Richter, Christa Schleper: Nitrososphaera viennensis, an ammonia oxidizing archaeon from soil. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108. Jahrgang, Nr. 20, Mai 2011, S. 8420–8425, doi:10.1073/pnas.1013488108, PMID 21525411, PMC 3100973 (freier Volltext), bibcode:2011PNAS..108.8420T. Vorlage:Cite journal: Der Parameter language wurde bei wahrscheinlich fremdsprachiger Quelle nicht angegeben.
  5. E. F. DeLong: Archaea in coastal marine environments. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 89. Jahrgang, Nr. 12, 15. Juni 1992, ISSN 0027-8424, S. 5685–5689, doi:10.1073/pnas.89.12.5685, PMID 1608980, PMC 49357 (freier Volltext), bibcode:1992PNAS...89.5685D. Vorlage:Cite journal: Der Parameter language wurde bei wahrscheinlich fremdsprachiger Quelle nicht angegeben.
  6. NCBI: Nitrosopumilus (genus)
  7. NCBI: Nitrososphaera (genus)
  8. Céline Brochier-Armanet, Simonetta Gribaldo, Patrick Forterre: A DNA topoisomerase IB in Thaumarchaeota testifies for the presence of this enzyme in the last common ancestor of Archaea and Eucarya. In: Biology Direct. 3. Jahrgang, 23. Dezember 2008, S. 54, doi:10.1186/1745-6150-3-54, PMID 19105819, PMC 2621148 (freier Volltext). Vorlage:Cite journal: Der Parameter language wurde bei wahrscheinlich fremdsprachiger Quelle nicht angegeben.
  9. Anja Spang, Roland Hatzenpichler, Céline Brochier-Armanet, Thomas Rattei, Patrick Tischler, Eva Spieck, Wolfgang Streit, David A. Stahl, Michael Wagner, Christa Schleper: Distinct gene set in two different lineages of ammonia-oxidizing archaea supports the phylum Thaumarchaeota. In: Trends in Microbiology. 18. Jahrgang, Nr. 8, 12. Juli 2010, S. 331–340, doi:10.1016/j.tim.2010.06.003, PMID 20598889. Vorlage:Cite journal: Der Parameter language wurde bei wahrscheinlich fremdsprachiger Quelle nicht angegeben.
  10. CAS: 487010-21-9 Crenarchaeol
  11. PubChem: 42607380 Crenarchaeol
  12. ChemSpider: 24822160
  13. a b Ann Pearson, Sarah J. Hurley, Sunita R. Shah Walter, Stephanie Kusch, Samantha Lichtin, Yi-Ge Zhang: Stable carbon isotope ratios of intact GDGTs indicate heterogeneous sources to marine sediments. In: Geochimica et Cosmochimica Acta. 181. Jahrgang, 15. Mai 2016, S. 18–35, doi:10.1016/j.gca.2016.02.034, bibcode:2016GeCoA.181...18P. Vorlage:Cite journal: Der Parameter language wurde bei wahrscheinlich fremdsprachiger Quelle nicht angegeben.
  14. Michael Pester, Christa Schleper, Michael Wagner: The Thaumarchaeota: an emerging view of their phylogeny and ecophysiology. In: Current Opinion in Microbiology. 14. Jahrgang, Nr. 3, Juni 2011, S. 300–306, doi:10.1016/j.mib.2011.04.007, PMID 21546306, PMC 3126993 (freier Volltext). Vorlage:Cite journal: Der Parameter language wurde bei wahrscheinlich fremdsprachiger Quelle nicht angegeben.
  15. Rüdiger Ortiz Álvarez, Emilio O. Casamayor: High occurrence of Pacearchaeota and Woesearchaeota (Archaea superphylum DPANN) in the surface waters of oligotrophic high-altitude lakes. In: Environmental Microbiology Reports. 8. Jahrgang, Nr. 2, April 2016, S. 210–217, doi:10.1111/1758-2229.12370, PMID 26711582 (wiley.com). Vorlage:Cite journal: Der Parameter language wurde bei wahrscheinlich fremdsprachiger Quelle nicht angegeben.
  16. C. B. Walker, J. R. de la Torre, M. G. Klotz, H. Urakawa, N. Pinel, D. J. Arp, C. Brochier-Armanet, P. S. G. Chain, P. P. Chan, A. Gollabgir, J. Hemp, M. Hügler, E. A. Karr, M. Könneke, M. Shin, T. J. Lawton, T. Lowe, W. Martens-Habbena, L. A. Sayavedra-Soto, D. Lang, S. M. Sievert, A. C. Rosenzweig, G. Manning,D. A. Stahl: Nitrosopumilus maritimus genome reveals unique mechanisms for nitrification and autotrophy in globally distributed marine crenarchaea. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107. Jahrgang, Nr. 19, 11. Mai 2010, S. 8818–8823, doi:10.1073/pnas.0913533107, PMID 20421470, PMC 2889351 (freier Volltext), bibcode:2010PNAS..107.8818W. Vorlage:Cite journal: Der Parameter language wurde bei wahrscheinlich fremdsprachiger Quelle nicht angegeben.
  17. Stefan Schouten, Ellen C.Hopmans, Jaap S. Sinninghe Damsté: The organic geochemistry of glycerol dialkyl glycerol tetraether lipids: A review. In: Organic Geochemistry, Band 54, Januar 2013, S. 19–61; doi:10.1016/j.orggeochem.2012.09.006, ResearchGate, insbes. Fig. 1.
  18. Stefan Schouten, Ellen C.Hopmans, Enno Schefuß, Jaap S. Sinninghe Damsté: Distributional variations in marine crenarchaeotal membrane lipids: a new tool for reconstructing ancient sea water temperatures? In: Earth and Planetary Science Letters. 204. Jahrgang, Nr. 1–2, 30. November 2002, S. 265–274, doi:10.1016/S0012-821X(02)00979-2, bibcode:2002E&PSL.204..265S. Vorlage:Cite journal: Der Parameter language wurde bei wahrscheinlich fremdsprachiger Quelle nicht angegeben.

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