Beutenbergiaceae
| Micrococcaceae | ||||||||||||
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Beutenbergia cavernae Typstamm (HKI 0122T) | ||||||||||||
| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Micrococcaceae | ||||||||||||
| Zhi 2009 |
Die Beutenbergiaceae sind eine taxonomische Familie von Bakterien.[1] Die Arten der Familie wurden aus Höhlenboden, Meeressand, der Rhizosphäre einer Mangrove, einem aeroben Bioreaktor und dem Darmtrakt eines Fisches isoliert. Die Art Salana multivorans kann Selenat nutzen.
Merkmale
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Zellen der Arten von Beutenbergiaceae sind unregelmäßige Stäbchen und Kokken, die einzeln, paarweise oder in kleinen Gruppen vorkommen. Der Gram-Test verläuft positiv. Endosporen werden nicht beobachtet. Sie sind unbeweglich. Die Kolonien sind kreisförmig, konvex und variieren in der Farbe von weiß bis gelb. Sie wachsen gut auf komplexen organischen Medien und nutzen ein breites Spektrum an Kohlenstoffquellen.
Die Mitglieder wiesen Unterschiede hinsichtlich ihrer Peptidoglykanstrukturen auf. Die Vernetzung der Peptidoglykane erfolgt vom Typ A, und die diagnostischen Diaminosäuren sind entweder L-Lysin (Beutenbergia und Serinibacter ) oder L-Ornithin (Salana und Miniimonas ).[1] Der Stamm Litorihabitans aurantiacus HIsM16-52T enthält sowohl Lysin als auch Ornithin als diagnostische Diaminosäuren.[2] Darüber hinaus wurde berichtet, dass L-Serin die Position 1 der Peptiduntereinheit der Mitglieder der Gattungen Salana und Serinibacter einnimmt. Detaillierte Peptidoglykananalysen der Familienmitglieder ergaben, dass die Peptidoglykanstruktur der Gattung Miniimonas mit derjenigen der Gattung Salana identisch ist. Konkret wurde festgestellt, dass es sich beim Peptidoglykan der Gattung Miniimonas um den Typ A4β mit einem L-Serinrest an Position 1 der Peptiduntereinheit handelt.[1]
Stoffwechsel und Wachstum
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Arten sind aerob und einige auch fakultativ anaerob, sie können in der Gegenwart von Sauerstoff durch die Atmung oder in Abwesenheit von Sauerstoff durch die Gärung Energie gewinnen. Die Art Litorihabitans aurantiacus ist streng aerob, anaerobes Wachstum wurde nicht beobachtet. Beutenbergia cavernae ist aerob und mikroaerob, zeigt also noch Wachstum bei geringen Sauerstoffkonzentrationen, unter glänzlich anaeroben Bedingungen findet allerdings kein Wachstum statt. Serinibacter salmoneus zeigt auch unter anaeroben Bedingungen Wachstum. Der Voges-Proskauer-Test verläuft hier positiv, während der Methylrot-Test negativ ist. Dies deutet darauf hin, das die 2,3-Butandiol-Gärung stattfindet. Die Art Miniimonas arenae vergärt unter anaeroben Bedingungen bestimmte Kohlenhydrate, wie Glucose, Sucrose und Maltose und produziert hieraus Säuren. Die Art Salana multivorans ist ebenfalls fakultativ anaerob und kann unter Sauerstoffausschluss Selenat zu elementarem Selen reduzieren, sie „atmet“ also Selen, ähnlich wie wir Menschen Sauerstoff atmen. Das vorherrschende Chinon ist Menachinon-8.
Es folgt eine Tabelle mit Merkmalen einiger Gattungen:
| Merkmal | Beutenbergia | Miniimonas | Salana | Serinibacter |
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| Zellmorphologie | Unregelmäßige Stäbchen und Kokken, Stäbchen-Kokken-Zyklus | Stäbchen zu Kokken | Stäbchenförmig, kokkenförmig, keulenförmig | Unregelmäßige Stäbe |
| Sauerstoff | Aerob bis mikroaerob | fakultativ anaerob | fakultativ anaerob | fakultativ anaerob |
| Peptidoglykan-Typ | A4α | A4β | A4β | A4α |
| vorherrschendes Menachinon | MK-8(H 4 ) | MK-8(H 4 ) | MK-8(H 4 ) | MK-8(H 4 ) |
| Wichtigste Fettsäuren | iso-C15:0, anteiso-C15:0 | anteiso-C15:0, C16:0 (Palmitinsäure) | anteiso-C15:0, C14:0 (Myristinsäure) | anteiso-C15:0, C16:0 |
| Polare Lipide | DPG, PI, 3 PL | PG, DPG, PI, 1 PL | DPG, PG, PLs | PE, PG |
| DNA-G+C-Gehalt (mol%) | 71 | 74 | 75 | 71 |
Genetik
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Vom Stamm Beutenbergia cavernae HKI 0122T ist die vollständige Genomsequenz bekannt.[1][3] Das Genom des Stammes ist 4.669.183 Basenpaare lang und umfasst ein zirkuläres Chromosom mit einem GC-Gehalt von 73,12 %. Dieser GC-Gehalt ist etwas höher als der ursprünglich mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (high performance liquid chromatography, HPLC) bestimmte Wert (71 mol%).[4] Die Sequenzen der beiden 16S-rRNA-Genkopien im Genom des Stammes HKI 0122T sind identisch, unterscheiden sich jedoch um 4 Nukleotide von der zuvor veröffentlichten 16S-rRNA-Gensequenz, die aus DSM 12333T (Y18378) bestimmt wurde. Von den 4.278 vorhergesagten Genen waren 4.225 proteinkodierende Gene und 53 RNA-Gene. Zudem wurden 28 Pseudogene identifiziert. Der Mehrheit der Gene (74,3 %) wurde eine mutmaßliche Funktion zugewiesen. Der Anteil der Gene, die Clustern orthologer Gruppen (COGs) zugeordnet wurden, betrug 72,67 %. Die übrigen Gene wurden als hypothetische Proteine annotiert. Die Einordnung der Gene in COG-Funktionskategorien zeigte, dass eine größere Anzahl von Genen am Kohlenhydrattransport und -stoffwechsel beteiligt ist (546 Gene; 12,9 %), gefolgt von der Beteiligung an der Transkription (384 Gene; 9,1 %), dem Aminosäuretransport und -stoffwechsel (264 Gene; 6,3 %), dem Transport und Stoffwechsel anorganischer Ionen (183 Gene; 4,3 %) sowie Translation, Ribosomenstruktur und Biogenese (169 Gene; 4,0 %). Es wurde festgestellt, dass 62 Gene (1,5 %) für die Biosynthese, den Transport und den Abbau von Sekundärmetaboliten kodieren.
Ökologie
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Litorihabitans aurantiacus wurde aus einer Sandprobe isoliert, die auf dem Strand der Insel Ishigaki, Okinawa in Japan, gesammelt wurde. Die Typusgattung Beutenbergia wurde im Jahr 1999 wurde aus Höhlenboden in Guangxi, China, isoliert.[4] Salana multivorans wurde aus einer anaeroben, dechlorierenden Bioreaktorkultur isoliert. Es kann die Säure Selenat reduzieren und hierdurch Energie gewinnen. Serinibacter salmoneus wurde aus dem Darmtrakt des Fisches Sillago japonica (Sillaginidae) isoliert.[5] Miniimonas wurde vom Meeressand im Fischereihafen von Teguma in der Präfektur Nagasaki, Japan, isoliert.
Systematik
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Beutenbergiaceae zählen zu der Ordnung der Micrococcales.[6]
Phylogenetisch verwandt sind die Beutenbergiaceae mit den Familien Bogoriellaceae, Ruaniaceae, Jonesiaceae und Actinomycetaceae.
Die Familie Beutenbergiaceae wurde von Xiao-Yang Zhi und Mitarbeitern im Jahr 2009 anhand der phylogenetischen Position und des Vorhandenseins einer typischen Sequenzsignatur der 16S rRNA-Gene für die Gattungen Beutenbergia, Salana und Georgenia etabliert.[7] Im Jahr 2009 schlugen Moriyuki Hamada und Mitarbeiter die Gattung Serinibacter als neue Gattung innerhalb der Familie Beutenbergiaceae vor, indem sie die Familien Beutenbergiaceae und Bogoriellaceae emendierten.[5] Sie überprüften diese Familien anhand ihrer phylogenetischen Position und einer Reihe von Signaturnukleotiden und kamen zu dem Schluss, dass die Gattung Georgenia von der Familie Beutenbergiaceae in die Familie Bogoriellaceae überführt werden sollte. Auf Grundlage ihrer Studie wurde die Familie Beutenbergiaceae um die Gattungen Beutenbergia, Salana und Serinibacter erweitert, während die Gattung Georgenia in die Familie Bogoriellaceae eingeordnet wurde. Im Jahr 2011 wurde die Gattung Miniimonas von Harumi Ue und Mitarbeitern beschrieben.[8] Die Gattung Litorihabitans wurde im Jahr 2019 von Moriyuki Hamada und Mitarbeitern hinzugefügt.
Es folgt eine Liste der Gattungen (Stand April 2026):[6]
- Beutenbergia Groth et al. 1999
- Litorihabitans Hamada et al. 2019
- Miniimonas Ue et al. 2011
- Salana von Wintzingerode et al. 2001
- Serinibacter Hamada et al. 2009
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- 1 2 3 4 Ingrid Groth, Stefanie P. Glaeser, Peter Kämpfer: Beutenbergiaceae (2016) In: Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 1. Auflage. Wiley, 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, doi:10.1002/9781118960608.fbm00026.pub2.
- ↑ Moriyuki Hamada, Satomi Saitou, Tomohiko Tamura: Litorihabitans aurantiacus gen. nov., sp. nov., an actinobacterium of the family Beutenbergiaceae isolated from beach sand. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 69, Nr. 4, 1. April 2019, ISSN 1466-5026, S. 1202–1206, doi:10.1099/ijsem.0.003294.
- ↑ Miriam Land, Rüdiger Pukall, Birte Abt, Markus Göker, Manfred Rohde, Tijana Glavina Del Rio, Hope Tice, Alex Copeland, Jan-Fang Cheng, Susan Lucas, Feng Chen, Matt Nolan, David Bruce, Lynne Goodwin, Sam Pitluck, Natalia Ivanova, Konstantinos Mavrommatis, Galina Ovchinnikova, Amrita Pati, Amy Chen, Krishna Palaniappan, Loren Hauser, Yun-Juan Chang, Cynthia C. Jefferies, Elizabeth Saunders, Thomas Brettin, John C. Detter, Cliff Han, Patrick Chain, James Bristow, Jonathan A. Eisen, Victor Markowitz, Philip Hugenholtz, Nikos C. Kyrpides, Hans-Peter Klenk, Alla Lapidus: Complete genome sequence of Beutenbergia cavernae type strain (HKI 0122T). In: Standards in Genomic Sciences. Band 1, Nr. 1, 20. Juli 2009, ISSN 1944-3277, S. 21–28, doi:10.4056/sigs.1162.
- 1 2 Ingrid Groth, Peter Schumann, Barbara Schuetze, Kurt Augsten, Ina Kramer, Erko Stackebrandt: Beutenbergia cavernae gen. nov., sp. nov., an L-lysine-containing actinomycete isolated from a cave. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 49, Nr. 4, 1. Oktober 1999, ISSN 1466-5026, S. 1733–1740, doi:10.1099/00207713-49-4-1733.
- 1 2 M. Hamada, T. Iino, T. Tamura, T. Iwami, S. Harayama, K.-i. Suzuki: Serinibacter salmoneus gen. nov., sp. nov., an actinobacterium isolated from the intestinal tract of a fish, and emended descriptions of the families Beutenbergiaceae and Bogoriellaceae. In: INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIC AND EVOLUTIONARY MICROBIOLOGY. Band 59, Nr. 11, 23. Juli 2009, ISSN 1466-5026, S. 2809–2814, doi:10.1099/ijs.0.011106-0.
- 1 2 LPSN - Family: Beutenbergiaceae. Abgerufen am 16. April 2026 (englisch).
- ↑ X.-Y. Zhi, W.-J. Li, E. Stackebrandt: An update of the structure and 16S rRNA gene sequence-based definition of higher ranks of the class Actinobacteria, with the proposal of two new suborders and four new families and emended descriptions of the existing higher taxa. In: INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIC AND EVOLUTIONARY MICROBIOLOGY. Band 59, Nr. 3, 1. März 2009, ISSN 1466-5026, S. 589–608, doi:10.1099/ijs.0.65780-0.
- ↑ Harumi Ue, Yoshihide Matsuo, Hiroaki Kasai, Akira Yokota: Miniimonas arenae gen. nov., sp. nov., an actinobacterium isolated from sea sand. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 61, Nr. 1, 2011, ISSN 1466-5034, S. 123–127, doi:10.1099/ijs.0.019596-0 (microbiologyresearch.org).
Genutzte Literatur
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Ingrid Groth, Stefanie P. Glaeser, Peter Kämpfer: Beutenbergiaceae (2016) In: Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 1. Auflage. Wiley, 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, doi:10.1002/9781118960608.fbm00026.pub2.
Weblinks
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- LPSN - Family: Beutenbergiaceae. Abgerufen am 15. April 2026 (englisch).
- NCBI