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Desulfobacterales ( Alemão )

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Die Desulfobacterales bilden eine Ordnung von sulfatreduzierenden Bakterien innerhalb der Deltaproteobakterien. Bakterien mit der vorangestellten Silbe Desulfo- im Namen sind meist Desulfurizierer und reduzieren Sulfat zu Sulfid (Schwefelwasserstoff). Wie alle Proteobakterien sind die Mitglieder dieser Ordnung gramnegativ.

Erscheinungsbild

Bis in die 80er Jahre wurden sulfatreduzierenden Bakterien als streng (obligat) anaerob, also nur unter völligen Ausschluss von Sauerstoff lebensfähig, betrachtet. Seit den letzten zwei Jahrzehnten wird von dieser Vorstellung mehr und mehr Abstand genommen. Neuere Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass Desulfurizierer Sauerstoff tolerieren und sogar unter Sauerstoffeinfluss Sulfat weiterhin als Energiequelle nutzen.[1]

Systematik

Die Ordnung Desulfobacterales zählt zu der Abteilung Proteobacteria und hier zu der Klasse der Deltaproteobacteria.

Desulfurizierer erscheinen in vielen, phylogenetisch weit voneinander entfernten Linien der Domäne Bakterien. Dieser Stoffwechselweg hat sich also in der Evolution vermutlich mehrmals unabhängig voneinander entwickelt. Bei den Deltaproteobacteria findet man ihn noch in den Ordnungen Desulfovibrionales und Syntrophobacterales. Desulfurikation tritt weiterhin auch in dem Phylum Thermodesulfobacteria und in der Ordnung Clostridiales der Abteilung Firmicutes (Gattung Desulfotomaculum) auf. Auch in der Domäne Archaea sind Desulfurizierer zu finden, z. B. die Gattung Archaeglobus.

In den ebenfalls der Deltagruppe angehörenden Ordnungen Desulfuromonadales und Desulfurellales findet man schwefelreduzierende Arten. Sie können kein Sulfat reduzieren, nur elementarer Schwefel und auch Thiosulfat werden von diesen Arten als Energiequelle eingesetzt. Daher hier die Vorsilbe desulfur, sie bezieht sich auf den elementaren Schwefel (Sulfur).

Zu den Desulfobacterales gehören drei Familien[2]:

Zu der letzten Familie, der Nitrospinaceae, zählt aktuell (Stand Februar 2019) nur die Gattung Nitrospina.

Quellen

  1. L.K. Baumgartner, R.P. Reid, C. Dupraz, A.W. Decho, D.H. Buckley, J.R. Spear, K.M. Przekop, P.T. Visscher: Sulfate reducing bacteria in microbial mats: Changing paradigms, new discoveries In: Sedimentary Geology 185 (2006): S. 131–145 Sciencedirect
  2. J.P. Euzéby: List of Prokaryotic Names with Standing in Nomenclature Desulfobacterales Stand: 4. Februar 2019

Literatur

  • Martin Dworkin, Stanley Falkow, Eugene Rosenberg, Karl-Heinz Schleifer, Erko Stackebrandt (Hrsg.) The Prokaryotes, A Handbook of the Biology of Bacteria. 7 Bände, 3. Auflage, Springer-Verlag, New York u. a. O., 2006, ISBN 0-387-30740-0. Vol. 2: Ecophysiology and Biochemistry ISBN 0-387-2549-27

Weblinks

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Desulfobacterales: Brief Summary ( Alemão )

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Die Desulfobacterales bilden eine Ordnung von sulfatreduzierenden Bakterien innerhalb der Deltaproteobakterien. Bakterien mit der vorangestellten Silbe Desulfo- im Namen sind meist Desulfurizierer und reduzieren Sulfat zu Sulfid (Schwefelwasserstoff). Wie alle Proteobakterien sind die Mitglieder dieser Ordnung gramnegativ.

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Desulfobacterales ( Inglês )

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Desulfobacterales are an order of sulfate-reducing bacteria within the phylum Thermodesulfobacteria.[1] The order contains three families; Desulfobacteraceae, Desulfobulbaceae, and Nitrospinaceae.[2] The bacterium in this order are strict anaerobic respirators, using sulfate or nitrate as the terminal electron acceptor instead of oxygen. Desulfobacterales can degrade ethanol, molecular hydrogen, organic acids, and small hydrocarbons.[3][4] The bacterium of this order have a wide ecological range and play important environmental roles in symbiotic relationships and nutrient cycling.

Habitat

Desulfobacterales are found globally and often in extreme environments, such as deep-sea hydrothermal vents, hot springs, marine sediment, and solfataric fields, an area of volcanic venting that gives off sulfurous gases.[5][6]

Symbiotic Relationships

Sulfate-reduction by Desulfobacteraceae and Desulfobulbaceae in coastal marine sediments plays an important role in molecular hydrogen cycling through a close relationship with fermenting microorganisms.[7] Fermenting microbes break down organic materials on the seafloor and produce molecular oxygen and organic acids. Molecular hydrogen is an essential electron donor used by Desulfobacterales; they use the molecular hydrogen produced by fermentation to drive sulfate reduction. This feedback loop maintains molecular hydrogen at an energetically favorable level for fermenting respiration and provides ample molecular hydrogen for sulfate reduction.[7]

Nitrogen Cycling

Nitrogen cycle pathways in mangrove ecosystems.

Human activity, such as increased fertilizer use, has caused nitrogen pollution in inland and coastal waters. An influx of nitrogen inputs into aquatic ecosystems can cause negative effects such as eutrophication, resulting in anoxic conditions.[8] Desulfobacterales are important in nitrogen pollution mitigation in coastal mangrove ecosystems through nitrate reduction.[9] Nitrate is reduced by Desulfobacterales species via dissimilatory nitrate reduction genes. Dissimilatory nitrate reduction accounts for roughly 75.7–85.9% of nitrate reduction in mangrove ecosystems.[9] Dissimilatory nitrate reduction is important because nitrate is reduced to ammonium, which can then be taken up by other microorganisms and plants in the system.[9]

References

  1. ^ Waite, David W; Chuvochina, Maria; Pelikan, Claus; Parks, Donovan H; Yilmaz, Pelin; Wagner, Michael; Loy, Alexander; Naganuma, Takeshi; Nakai, Ryosuke; Whitman, William B; Hahn, Martin W; Kuever, Jan; Hugenholtz, PhilipYR 2020 (2020). "Proposal to reclassify the proteobacterial classes Deltaproteobacteria and Oligoflexia, and the phylum Thermodesulfobacteria into four phyla reflecting major functional capabilities". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 70 (11): 5972–6016. doi:10.1099/ijsem.0.004213. ISSN 1466-5034. PMID 33151140. S2CID 226257730.
  2. ^ "ITIS - Report: Desulfobacterales". www.itis.gov. Retrieved 2022-10-02.
  3. ^ Govil, Tanvi; Rathinam, Navanietha K.; Salem, David R.; Sani, Rajesh K. (2019-01-01), Das, Surajit; Dash, Hirak Ranjan (eds.), "Chapter 35 - Taxonomical Diversity of Extremophiles in the Deep Biosphere", Microbial Diversity in the Genomic Era, Academic Press, pp. 631–656, ISBN 978-0-12-814849-5, retrieved 2022-11-06
  4. ^ Marozava, Sviatlana; Mouttaki, Housna; Müller, Hubert; Laban, Nidal Abu; Probst, Alexander J.; Meckenstock, Rainer U. (2018-02-01). "Anaerobic degradation of 1-methylnaphthalene by a member of the Thermoanaerobacteraceae contained in an iron-reducing enrichment culture". Biodegradation. 29 (1): 23–39. doi:10.1007/s10532-017-9811-z. ISSN 1572-9729. PMC 5773621. PMID 29177812.
  5. ^ "solfatara | geology". www.britannica.com. Retrieved 2022-11-06.
  6. ^ Saini, Rashmi; Kapoor, Rupam; Kumar, Rita; Siddiqi, T. O.; Kumar, Anil (2011-11-01). "CO2 utilizing microbes — A comprehensive review". Biotechnology Advances. 29 (6): 949–960. doi:10.1016/j.biotechadv.2011.08.009. ISSN 0734-9750. PMID 21856405.
  7. ^ a b Dyksma, Stefan; Pjevac, Petra; Ovanesov, Kin; Mussmann, Marc (February 2018). "Evidence for H 2 consumption by uncultured Desulfobacterales in coastal sediments: H 2 -consuming sulfate reducers in coastal sediments". Environmental Microbiology. 20 (2): 450–461. doi:10.1111/1462-2920.13880. PMID 28772023. S2CID 44713600.
  8. ^ Camargo, Julio A.; Alonso, Álvaro (2006-08-01). "Ecological and toxicological effects of inorganic nitrogen pollution in aquatic ecosystems: A global assessment". Environment International. 32 (6): 831–849. doi:10.1016/j.envint.2006.05.002. ISSN 0160-4120. PMID 16781774.
  9. ^ a b c Nie, Shiqing; Zhang, Zufan; Mo, Shuming; Li, Jinhui; He, Sheng; Kashif, Muhammad; Liang, Zhengwu; Shen, Peihong; Yan, Bing; Jiang, Chengjian (2021-05-15). "Desulfobacterales stimulates nitrate reduction in the mangrove ecosystem of a subtropical gulf". Science of the Total Environment. 769: 144562. Bibcode:2021ScTEn.769n4562N. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.144562. ISSN 0048-9697. PMID 33460836. S2CID 231641138.
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Desulfobacterales: Brief Summary ( Inglês )

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Desulfobacterales are an order of sulfate-reducing bacteria within the phylum Thermodesulfobacteria. The order contains three families; Desulfobacteraceae, Desulfobulbaceae, and Nitrospinaceae. The bacterium in this order are strict anaerobic respirators, using sulfate or nitrate as the terminal electron acceptor instead of oxygen. Desulfobacterales can degrade ethanol, molecular hydrogen, organic acids, and small hydrocarbons. The bacterium of this order have a wide ecological range and play important environmental roles in symbiotic relationships and nutrient cycling.

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Desulfobacterales ( Espanhol; Castelhano )

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Desulfobacterales es un orden de bacterias reductoras de sulfato incluida entre las Deltaproteobacteria. Abarca tres familias. Reducen los sulfatos a sulfuros para obtener energía.[1]

Referencias

  1. Whitman WB, ed. (2015). «Desulfobacterales ord. nov». Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. John Wiley & Sons. doi:10.1002/9781118960608. Parámetro desconocido |vauthors= ignorado (ayuda)
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Desulfobacterales es un orden de bacterias reductoras de sulfato incluida entre las Deltaproteobacteria. Abarca tres familias. Reducen los sulfatos a sulfuros para obtener energía.​

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