Thermoplasma
Gattung der Familie Thermoplasmataceae
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Thermoplasma ist eine Gattung der Archaeen. Sie ist die Typusgattung der Ordnung und Klasse Thermoplasmata und gedeiht n sauren und hochtemperierten Umgebungen.[1][2][3] Die Mitglieder dieser Gattung sind fakultative Anaerobier und atmen unter Verwendung von Schwefel und organischem Kohlenstoff. Sie besitzen keine Zellwand, sondern eine besondere Membran, die hauptsächlich aus einem Tetraether-Lipoglykan besteht. Dieses ist ein atypisches Archaeen-Tetraether-Lipid, das an ein Glukose- und Mannose-haltiges Oligosaccharid gebunden ist und vermutlich für die Säure- und Thermostabilität der Thermoplasma-Membran verantwortlich ist.[4][5]
| Thermoplasma | ||||||||||||
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Thermoplasma acidophilum | ||||||||||||
| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Thermoplasma | ||||||||||||
| Darland et al. 1970 |
Interessanterweise wurden per Metagenomik Gensequenzen mutmaßlicher Vertreter der Gattung außer in vulkanisch aktiven Gebieten auch im Darm-Mikrobiom sowohl des Menschen als auch von Termiten gefunden (s. u.).
Beschreibung


Thermoplasma acidophilum und T. volcanium wachsen optimal bei einer Temperatur von 55 bis 60 °C und einem pH-Wert um 2. Sie können anaerob Schwefel veratmen oder aber auch aerob wachsen. Zum ersten Mal beschrieben wurden sie von T. D. Brock 1970. Aufgrund der fehlenden Zellwand ordnete man sie damals noch den Mycoplasmen zu. Man findet sie zum Beispiel auf sich selbst entzündenden Kohleabraumhalden, da sie die dort durch Verbrennung entstandenen Kohlereste verwerten können. T. volcanium findet man auch auf vulkanischen, sauren Böden. Die Zellmembran besteht aus Lipoglycan. Das Grundgerüst dieses Moleküls besteht aus Tetraetherlipid-Monoschichten. Zuckermoleküle wie Mannose und Glukose sind mit den Etherlipiden verknüpft. Außerdem sind in die Membran Glycoproteine eingelagert, was zu einer größeren Stabilität bei hohen Temperaturen führt. Das Genom ist mit 1,56 Mbp (Megabasenpaare) relativ klein. 1509 Open Reading Frames (ORFs) konnten darauf lokalisiert werden. Die DNA wird mittels basischen Proteinen zu kugelförmigen Gebilden verpackt. Thermoplasma acidophilum und Verwandte besitzen Chaperonine als komplexe Hitzeschockproteine, die bei diesen Organismen auch Thermosome genannt werden. Der Begriff Thermosom wurde ursprünglich geprägt, um das Chaperonin aus Pyrodictium occultum zu bezeichnen, wo es erstmals entdeckt wurde, wird aber heute als Oberbegriff für alle Archaeen-Chaperonine verwendet.[6]
Artenliste
Die derzeit akzeptierte Taxonomie basiert auf der List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN),[1] sowie dem U.S. National Center for Biotechnology Information (NCBI)[2] und der Genome Taxonomy Database (GTDB).[3] Die folgende Liste hat den Stand 7. November 2025:
Gattung Thermoplasma Darland et al. 1970(L,N,G)[4][5]
- Spezies Thermoplasma acidophilum corrig. Darland et al. 1970(L) bzw. Darland et al. 1970(L,N,G) [Thermoplasma acidophila Darland et al. 1970(L,N)] (Typusart(L))[4][5]
- Stamm DSM 1728(L,N,G) alias AMRC-C 165, ATCC 25905, IFO 15155, JCM 9062 oder NBRC 15155(L,N)
− Fundort: Eine Kohlenhalde (englisch coal refuse pile), die sich in der ehemaligen Friar Tuck Mine im Südwesten von Indiana[7] von selbst erhitzt hatte.[4] - Stamm CF.Pisc.bin.16(N,G)
– Fundort: Pisciarelli-Hydrothermalfeld, Phlegräische Felder, Neapel/Pozzuoli, Italien(N)
- Spezies „Thermoplasma thiooxidans“ Li et al. 1994(L)[8]
- Spezies Thermoplasma volcanium Segerer et al. 1988(L,N,G)[5]
- Spezies Thermoplasma sp003205235(G) [Thermoplasma sp. Kam2015(N)]
- Stamm Kam2015(N,G)
– Fundort: Schlamm von einem Ölfeld im zentralen Thermalfeld in der Uson-Caldera, Kamtschatka(N)
- Stamm Kam2015(N,G)
- Spezies Thermoplasma sp008709555(G) [Thermoplasma sp. isolate FL(N)]
- Stamm FL(N,G)
– Fundort: Sedimente einer heißen Quelle am Faust Lake (Озеро Фауста)[12] nordöstlich vom Vulkan Mendeleyeva (russisch Менделеева),[13] auf der Kurilen-Insel Kunaschir(i) nordöstlich vor Hokkaido
- Stamm FL(N,G)
- Spezies Thermoplasma sp023256435(G) [Thermoplasma sp. isolate KMA_Bin19(N)]
- Stamm KMA_Bin19(N,G)
– Fundort: Sediment aus einer saurer-heißer Quelle am Mutnowski-Vulkan, Kamtschatka(N)
- Stamm KMA_Bin19(N,G)
- Spezies Thermoplasma sp. 67.1(N)
– Fundort: menschlicher Stuhl(N)
- Spezies Thermoplasma sp. B2_KD3(N)
– Fundort: Solfatarfeld Tangkuban Perahu, West-Java, Indonesia(N)
- Spezies Thermoplasma sp. P61(N)
– Fundort: sauer-heiße Quelle Peitou Hot Spring (北投溫泉 Běitóu wēnquán), Taipei, Taiwan(N)
- Spezies Thermoplasma sp. S01(N)
– Fundort: sauer-heiße Quelle Kusatsu Onsen, Präfektur Gunma, Japan(N)
- Spezies Thermoplasma sp. S02(N)
– Fundort: ebenda(N)
- Spezies Thermoplasma sp. W1_KD3(N)
– Fundort: Solfatarfeld Tangkuban Perahu, West-Java, Indonesia(N)
- Spezies Thermoplasma sp. XT101(N)
– Fundort: Termiten-Mikrobiom, Ryūkyū-Inseln, Japan[14][15]
- Spezies Thermoplasma sp. XT102(N)
– Fundort: Termiten-Mikrobiom, Ryūkyū-Inseln, Japan[14][15]
- Spezies Thermoplasma sp. XT103(N)
– Fundort: Termiten-Mikrobiom, Ryūkyū-Inseln, Japan[14][15]
- Spezies Thermoplasma sp. XT107(N)
– Fundort: Termiten-Mikrobiom, Ryūkyū-Inseln, Japan[14][15]
- (L) – List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN)[1]
- (N) – Taxonomie des National Center for Biotechnology Information (NCBI)[2]
- (G) – Genome Taxonomy Database (GTDB)[3]
Etymologie
Der Gattungsname Thermoplasma setzt sich zusammen aus fem. altgriechisch θερμή thermê, deutsch ‚Hitze‘ und πλάσμα plasma, deutsch ‚etwas Geformtes oder Gestaltetes‘, bedeutet also eine in der Hitze vorkommende bzw. die Hitze liebende (vielgestaltige) Form.[1]
- Das Art-Epitheton acidophila ist neulateinisch und setzt sich zusammen aus lateinisch acidum ‚Säure‘ und dem Suffix -philum ‚Freud‘, ‚liebend‘ , von altgriechisch φίλον philon oder φῐ́λος phĭ́los, deutsch ‚Freund‘, bedeutet also ‚säureliebend‘.[1]
- Das Art-Epitheton thiooxidans ist auch neulateinisch und setzt sich zusammen aus der Vorsilbe ‚thio-‘ von altgriechisch θεῖον theion, deutsch ‚Schwefel‘ und lateinisch oxidans ‚oxidierend‘, bedeetet also ‚Schwefel-oxidierend‘.[1]
- Das Art-Epitheton volcanium ist ebenfalls neulateinisch und bedeutet ‚zu Vulcanus gehörend‘, dem Gott des Feuers in der römischen Mythologie, dessen Schmiede man unter dem Vulkan Ätna auf Sizilien bzw. unter der Insel Vulcano verortete, die nach ihm benannt wurde. Vulcano ist auch der Ort, von wo der Referenzstamm der Typusart isoliert wurde.[1]