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]
- ↑ 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.
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- ↑ NCBI: "Cenarchaeum symbiosum" DeLong and Preston 1996 (species)
- ↑ 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.
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- ↑ NCBI: Nitrosopumilus (genus)
- ↑ NCBI: Nitrososphaera (genus)
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ CAS: 487010-21-9 Crenarchaeol
- ↑ PubChem: 42607380 Crenarchaeol
- ↑ ChemSpider: 24822160
- ↑ 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.
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- ↑
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.
- ↑ 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.