Startseite – Chlorobium phaeobacteroides DSM 266
Die grünen Schwefelbakterien (GSB; Phylum Chlorobi ) kommen häufig in beleuchteten, geschichteten und anoxischen aquatischen Umgebungen, Sedimenten und anderen sulfidreichen Umgebungen einschließlich heißer Quellen vor (1, 2). Aufgrund einzigartiger Anpassungen ihrer Lichtsammelantennen sind diese Bakterien in der Lage, bei Lichtintensitäten zu wachsen, unter denen keine anderen Phototrophen überleben können (3). In einigen aquatischen Umgebungen können diese Organismen bis zu 83% der gesamten jährlichen Produktivität ausmachen, und daher ist es klar, dass diese Organismen in bestimmten ökologischen Nischen die Hauptverantwortlichen für festen Kohlenstoff sein können.Die bekannten GSB sind Stoffwechselspezialisten: Alle Stämme sind im Wachstumsmodus streng anaerob und obligat photoautotroph, und keiner ist zu einem dunklen respiratorischen oder streng fermentativen Stoffwechsel fähig. Die meisten dieser Bakterien verwenden Elektronen aus reduzierten Schwefelverbindungen in Kombination mit Lichtenergie, um Kohlenstoff und Stickstoff zu reduzieren (4). Viele GSB-Stämme können auch Wasserstoff als Elektronendonor für photoautotropes Wachstum verwenden. Daher sind Chlorverbindungen in anoxischen Umgebungen sehr wichtige Bestandteile der Kohlenstoff-, Stickstoff- und Schwefelkreisläufe. Die Kohlenstofffixierung im GSB erfolgt durch die umgekehrten TCA-Zyklusreaktionen. Der Photosyntheseapparat umfasst homodimere Typ-I-Reaktionszentren, die entfernt mit Photosystem-I-Reaktionszentren höherer Pflanzen und Cyanobakterien verwandt sind. Die Lichtsammelzellen, Chlorosomen, sind eiförmige Körper, die von einer Lipidmonoschicht umgeben und mit mehr als 200.000 BChl c / d / e-Molekülen und ~ 2500 BCHL a-Molekülen gefüllt sind, die mit dem Protein CsmA assoziiert sind (5). Da eine GSB-Zelle bis zu 250 Chlorosomen enthalten kann, kann eine GSB-Zelle mehr als 50 Millionen BChl-Moleküle enthalten! Es sind diese enormen Antennen, die es den Zellen ermöglichen, bei verschwindend schlechten Lichtverhältnissen Photosynthese zu betreiben (4). Obwohl GSB einige biochemische und metabolische Eigenschaften mit anderen Phototrophen teilen, zeigen 16S rRNA-Analysen, dass diese Bakterien nur sehr entfernt mit anderen Phototrophen (Cyanobakterien, Purpurbakterien (Proteobakterien), Heliobakterien und filamentösen anoxygenen Phototrophen) verwandt sind (grüne Nicht-Schwefel-Bakterien oder Chloroflexaceae). Die Chlorobi scheinen jedoch einen gemeinsamen Vorfahren mit den Bacteroidetes zu haben (2).
Chlorobium phaeobacteroides Stamm DSMZ 266 T ist ein unbeweglicher, stabförmiger GSB (Breite: 0,6 bis 0,8 µm; Länge 1,3 bis 2,7 µm), der längliche Zellen bilden kann. Der Typenstamm wurde aus dem anoxischen sulfidhaltigen Wasser 19,5 m unter der Oberfläche des meromischen Sees Blankvann in Norwegen isoliert und ist ein Vertreter der braun gefärbten GSB-Spezies (6). Die Zellen enthalten BChl e und BChl a sowie Isorenieraten und b -Isorenieraten als die wichtigsten photosynthetischen Pigmente. Der Stamm benötigt Vitamin B 12 für das Wachstum und es fehlt ihm an assimilatorischer Sulfatreduktion. Acetat und Fructose können während des mixotrophen Wachstums assimiliert werden. Obwohl es positiv auf Hydrogenaseaktivität getestet wurde, kann der Stamm nicht mit Wasserstoff als elektronenspendendes Substrat gezüchtet werden. Chl. phaeobacteroides fehlen Gasbläschen und wachsen in Süßwassermedium.
1. van Gemerden, H. und Mas, J. (1995) Ökologie phototropher Schwefelbakterien. In: Anoxygenic Photosynthetic Bacteria (R. E. Blankenship, M. T. Madigan und C. E. Bauer, Hrsg.), S. 49-85. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Niederlande.
2. Overmann, J. (2001) Grüne Schwefelbakterien. In: Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, 2. Auflage, Band I, (D. R. Boone und R. W. Castenholz, Hrsg.), S. 601-605. In: Springer-Verlag, New York.
3. Manske, A. K., Glaeser, J., Kuypers, M. M. M., und Overmann, J. 2005. Physiologie und Phylogenie von grünen Schwefelbakterien, die in einer Tiefe von 100 Metern im Schwarzen Meer eine monospezifische phototrophe Ansammlung bilden. Appl. ENVIRON. Microbiol. 71: 8049-8060.
4. Frigaard, N.-U., Li, H., Gomez Maqueo Kauen, A., Maresca, J. A. und Bryant, D. A. 2003. Chlorobium tepidum : Einblicke in die Physiologie und Biochemie von grünen Schwefelbakterien aus der vollständigen Genomsequenz. Photosynthese Res. 78: 93-117.
5. Frigaard, N-U. und Bryant, D. A. 2004. Grüne Bakterien in einem neuen Licht sehen: genomik-fähige Studien des Photosyntheseapparates in grünen Schwefelbakterien und filamentösen anoxygenen phototrophen Bakterien. Bogen. Microbiol. 182: 265-276.
6. Pfennig N. 1968. Chlorobium phaeobacteroides nov. Spezifikation. und C. phaeovibrioides nov. Spezifikation., zwei neue Arten der grünen Schwefelbakterien. Archangelos 63: 224-226
