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Azoamicaceae

Ca. A. ciliaticola und sein Wimpertierchen-Wirt

Systematik
Domäne: Bakterien (Bacteria)
Abteilung: Pseudomonadota
Klasse: Gammaproteobacteria
Ordnung: Azoamicales
Familie: Azoamicaceae
Wissenschaftlicher Name der Ordnung
Candidatus Azoamicales
Speth et al. 2024
Wissenschaftlicher Name der Familie
Candidatus Azoamicaceae
Speth et al. 2023/2024

„Candidatus Azoamicaceae“ ist eine Kandidatenfamilie endosymbiotischer Bakterien, die zur eub62A3-Gruppe der Gammaproteobakterien gehören und sich durch ihre Fähigkeit auszeichnen, in ihrem Wimpertierchen-Wirt in anaeroben Gewässern Denitrifikation zu betreiben.[1] Die Typusart Ca. Azoamicus ciliaticola wurde aus dem Zugersee in der Schweiz isoliert und 2021 beschrieben.[2]

„Candidatus Azoamicaceae“ is a candidate species of endosymbiotic bacteria family belonging to the eub62A3 group of Gammaproteobacteria, characterized for its capacity to perform denitrification within its ciliate host in anaerobic water environments. The type species Ca. Azoamicus ciliaticola was isolated from Lake Zug in Switzerland and described in 2021.[1]

Ökologie

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Systematik

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Stand: 19. Dezember 2024

  • Ordnung Candidatus Azoamicales Speth et al. 2024[1] [GTDB: o___UBA6186,[3] eub62A3 group[2]] (monotypisch)
    • Familie Candidatus Azoamicaceae Speth et al. 2023/2024[1][4] [GTDB: f___UBA6186[3]] (abgespalten von Francisellaceae)
      • Gattung Candidatus Azoamicus Graf et al. 2021[2][4][5]
      • Gattung Candidatus Azosocius Speth et al. 2023/2024[1][4]
        • Ca. Azosocius agrarius Speth et al. 2024[1]
        • Ca. Azosocius aquiferis Speth et al. 2024[1] [Ca. Azosocius terrestris Speth et al. 2023[4], Ca. Azosocius sp. HAIN[4][7]] (SAMN39831648[7][1][A. 1]) — Fundort: Hainich, Grundwasser[1]
      • Gattung CADEGZ01[3]
        • CADEGZ01 sp013286785 mit Gammaproteobacteria bacterium isolate BWOrgControl_Nextera8_MAG4 (GCA-002422785.1)[8][1]
        • CADEGZ01 sp021848375 mit Pseudomonadota bacterium isolate SKS4.bin44 (GCA_021848375.1)[9]
        • CADEGZ01 sp027364575 mit Bacterium isolate clean1871 (GCA_027364575.1)[10]
        • CADEGZ01 sp902827015 mit Proteobacteria sp. RBC072 (GCA_902827015.1)[11][1]
      • Gattung CAMFJH01[3]
      • Gattung JABDCL01[3]
        • JABDCL01 sp013288135 mit Gammaproteobacteria bacterium isolate BWMinControl_Nextera25_MAG1 (GCA_013288135.1)[12][1]
      • Gattung JABJGS01[3]
        • JABJGS01 sp018703155 (GCA_018703155.1) mit Francisellaceae bacterium isolate SI074_bin154 (GCA_018703155.1)[13][1]
      • Gattung JAGOUJ01[3]
        • JAGOUJ01 sp018061325 mit Gammaproteobacteria bacterium isolate Gw_Eff_bin_481 (GCA_OI 8061325.1)[14][1]
      • Gattung JAGVLG01[3]
      • Gattung JAQGOH01[3]
      • Gattung UBA6186[3]
        • UBA6186 sp002422785 mit Francisellaceae bacterium UBA6186 (GCA_002422785.1)[15][1]
        • UBA6186 sp903822055 mit Francisellaceae bacterium isolate AlinenLipids_bin-5883 (GCA_903822055.1)[16][1]
        • UBA6186 sp903827925 mit Francisellaceae bacterium isolate A14_bin-2859 (GCA_903827925.1)[17][1]
        • UBA6186 sp903907935 mit Francisellaceae bacterium isolate AlinenLipids_bin-3321 (GCA_903907935.1)[18][1]
    • ohne Familien- oder Gattungszuweisung

Wie zu erkennen, wurden etliche Stämme bzw. Isolate/Sequenzen herkömmlich der Familie Francisellaceae in der Gammaproteobakterien-Ordnung Thiotrichales zugeordnet (NCBI), zählen nach Speth et al. (2024) und der GTDB aber zur neuen Ordnung und Familie.

Ca. Azoamicus ciliaticola

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„Candidatus Azoamicus ciliaticola“ ist eine Kandidatenart endosymbiotischer Bakterien, die zur eub62A3-Gruppe der Gammaproteobakterien gehören und sich durch ihre Fähigkeit auszeichnen, in ihrem Ciliaten-Wirt in anaeroben Gewässern Denitrifikation zu betreiben. Es wurde aus dem Zugersee in der Schweiz isoliert und 2021 beschrieben.[1]

„Candidatus Azoamicus ciliaticola“ is a candidate species of endosymbiotic bacteria belonging to the eub62A3 group of Gammaproteobacteria, characterized for its capacity to perform denitrification within its ciliate host in anaerobic water environments. It was isolated from Lake Zug in Switzerland and described in 2021.[2]

„Ca. A. ciliaticola“ ist ein obligater Endosymbiont eines anaeroben Süßwasser-Ciliaten aus der Klasse Plagiopylea. Der Endosymbiont enthält ein stark reduziertes Genom mit 0,29 Mbp, wobei ein erheblicher Teil dieses Genoms der Energieproduktion gewidmet ist. „Ca. A. ciliaticola“ enthält einen vollständigen Gensatz für die Denitrifikation und ist damit der erste beobachtete obligate Endosymbiont mit einem solchen Stoffwechselweg[1].

"Ca. A. ciliaticola" is an obligate endosymbiont of an anaerobic freshwater ciliate from the class Plagiopylea. Endosymbiont contains highly reduced genome with 0.29 Mbp while substantial fraction of this genome is dedicated to energy production. "Ca. A. ciliaticola" contains complete gene set for denitrification and is thus the first observed obligate endosymbiont with such pathway.[2]

Ein umfangreiches genetisches Potenzial für den Energiestoffwechsel deutet darauf hin, dass die Hauptfunktion eines Endosymbionten darin besteht, ATP zu erzeugen und es seinem Ciliatenwirt zur Verfügung zu stellen. Ca. A. ciliaticola hat also ähnliche Funktionen wie Mitochondrien, obwohl es nicht von einer mitochondrialen Abstammungslinie abstammt.[1]

Extensive genetic potential for energy metabolism hints that the main function of an endosymbiont is to generate ATP and provide it to its ciliate host. Ca. A. ciliaticola thus have functions which are similar to mitochondria, although it is not derived from a mitochondrial line of descent.[2]

Es stellt sich die Frage, ob auch andere Eukaryonten Prokaryonten nutzen, um Elektronen auf nicht-kanonische Elektronenakzeptoren zu übertragen, wie z. B. im Fall der Denitrifikation[1].

It provokes question if also some other eukaryota are using Prokaryotes to transfer electrons to non-canonical electron acceptors such as in the case of denitrification.[2]

Anmerkungen

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  1. ↑ a b c Die Identifizierung des binären Kandidatennamens Ca. Azoamicus/Azosocius spp. mit dem Stamm (OHIO1/OHIO2/HAIN) erfolgt über due BioSample-Nummer SAM….
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Einzelnachweise

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  1. ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v Daan R. Speth, Linus M. Zeller, Jon S. Graf, Will A. Overholt, Kirsten Küsel, Jana Milucka: Genetic potential for aerobic respiration and denitrification in globally distributed respiratory endosymbionts. In: Nature Communications. 15. Jahrgang, Nr. 1, 8. November 2024, RG:385658384, S. 9682, doi:10.1038/s41467-024-54047-x, PMID 39516195, PMC 11549363 (freier Volltext) – (englisch). Siehe insbes. Fig. 1. Dazu:
  2. ↑ a b c d e f g h i j k Jon S. Graf, Sina Schorn, Katharina Kitzinger, Soeren Ahmerkamp, Christian Woehle, Bruno Huettel, Carsten J. Schubert, Marcel M. M. Kuypers, Jana Milucka: Anaerobic endosymbiont generates energy for ciliate host by denitrification. In: Nature. 15. Jahrgang, Nr. 7850, 3. März 2021, RG:349760357, S. 445–450, doi:10.1038/s41586-021-03297-6, PMID 33658719, PMC 7969357 (freier Volltext), bibcode:2021Natur.591..445G (englisch). Dazu:
  3. ↑ a b c d e f g h i j GTDB: o__UBA6186.
  4. ↑ a b c d e f g h i NCBI Taxonomy Browser: Candidatus Azoamicaceae, Details: "Candidatus Azoamicaceae" Speth et al. 2023
  5. ↑ a b LPSN: Genus "Candidatus Azoamicus".
  6. ↑ a b NCBI BioProject: PRJEB27314. Genome sequence of the ciliate endosymbiont Ca. Azoamicus ciliaticola.
  7. ↑ a b c d e f NCBI BioProject: PRJNA1073475. Respiratory endosymbiont genomes recovered from groundwater samples.
  8. ↑ NCBI Nucleotide: JABDFC010000000.
  9. ↑ NCBI Nucleotide: JABDFC010000000.
  10. ↑ NCBI Nucleotide: [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/2417557504 DAHXPC010000000.
  11. ↑ NCBI Nucleotide: CADEGZ010000000.
  12. ↑ NCBI Nucleitide: JABDCL010000000.
  13. ↑ NCBI Nucleotide: JABJGS010000000.
  14. ↑ NCBI Nucleotide: JAGOUJ010000000.
  15. ↑ NCBI Nucleotide: DITK01000000.
  16. ↑ NCBI Nucleotide: CAIJNR010000000.
  17. ↑ NCBI Nucleotide: CAIKKE010000000.
  18. ↑ NCBI Nucleotide: CAIVQA010000000.
  19. ↑ a b NCBI Nucleotide: Lake Pavin clone eub62A3. Accession: GQ390243].
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