Aeropyrum

Aeropyrum ist eine Gattung hyperthermophiler Archaeen aus der Klasse Thermoprotei im Reich Thermoproteati (früher TACK-Supergruppe genannt).^[1][2] Sie gehört darin zur Familie Acidilobaceae Prokofeva et al. 2009 (LPSN, GTDB) bzw. (früher?) Desulfurococcaceae Zillig & Stetter 1983 (NCBI-Taxonomie).^[2]

Die Typusart Aeropyrum pernix wurde erstmals aus einem solfataren Hydrothermalschlot an der Küste der Insel Kodakara (Tokara-Inseln), Präfektur Kagoshima (Japan), isoliert. Dieser Stamm K1 war damals der erste streng aerobe Organismus, der bei Temperaturen von bis zu 100 °C wachsen konnte. Seine Zellen sind kugelförmig bei einem Durchmesser von ca. 1 μm. Während des aeroben Wachstums dienen verschiedene proteinhaltige komplexe Verbindungen als Substrat. Thiosulfat stimuliert das Wachstum, ohne dass Schwefelwasserstoff produziert würde. Die Kernlipide bestehen ausschließlich aus C₂₅-Isopranyl-Archaeol^[3] (Glyceroldiether^[4]). Der G+C-Gehalt der Genom-DNA beträgt 67 mol%. Die phylogenetische Analyse auf Basis der 16S-rRNA-Sequenz zeigte, dass der Stamm K1 ein Mitglied der Thermoprotei (früher „Crenarchaeota“ genannt) ist.^[5]

Der Referenzstamm SY1 von Aeropyrum camini wurde aus einer Probe eines Tiefsee-Hydrothermalschlot vom Suiyo-Seamount^[6] im Izu-Bonin-Bogen, Japan, aus einer Tiefe von 1385 m isoliert. Diese Zellen sind unregelmäßig rund (Durchmesser 1,2 bis 2,1 µm), die einzeln oder paarweise auftreten. Sie sind gramnegativ. Das Wachstum ist zwischen 70 und 97 °C möglich (optimal 85 °C) bei einem pH-Wert von 6,5 bis 8,8 (optimal pH 8,0) und einem Salzgehalt von 2,2 bis 5,3 % (optimal 3,5 %). Die Spezies ist ein streng aerober heterotropher Organismus, der auf komplexen proteinhaltigen Substraten wie Hefeextrakt und Trypton wächst. Der G+C-Gehalt der Genom-DNA betrug 54,4 mol%. Die phylogenetische Analyse auf der Grundlage der 16S-rRNA-Sequenz des Isolats ergab, dass SY1 eng mit dem Stamm K1T von Aeropyrum pernix verwandt ist. Bei der DNA-DNA-Hybridisierung wurde jedoch keine signifikante genetische Verwandtschaft zwischen ihnen festgestellt. Daher wurde SY1 einer neuen Spezies der Gattung Aeropyrum zugeordnet, genannt Aeropyrum camini.^[7]

Der Gattungsname Aeropyrum leitet sich ab vom altgriechischen Substantiv ἀήρ, ἀέρος aer, aeros, deutsch ‚Luft‘ und dem weiteren Substantiv πῦρ pyr, deutsch ‚Feuer‘, bedeutet also Luft-Feuer, was auf den hyperthermophilen respiratorischen Charakter dieser Organismen verweist.^[1]

• Das Art-Epitheton camini kommt vom Genitiv des lateinischen Substantivs caminus ‚Kamin‘, was sich darauf bezieht, dass man diese Spezies erstmals von einem Hydrothermalschlot isolierte.^[1][7]

• Das Art-Epitheton pernix ist ein lateinisches Adjektiv: pernix ‚flink‘, ‚aktiv‘, ‚beweglich‘, ‚agil‘; dies bezieht sich auf die hohe Beweglichkeit dieser Art bei mikroskopischer Untersuchung.^[1][5]

Die Gattung umfasst folgende Mitglieder (Stand 18. Dezember 2025):

Gattung Aeropyrum Sako et al. 1996^(L,N,G)[5]

• Spezies Aeropyrum camini Nakagawa et al. 2004^(L,N,G)[7]
  • Stamm DSM 16960^(L) alias ATCC BAA-758, JCM 12091^(L,N) oder SY1^(L,N,G)
  • Stamm JCM 12091^(G) – in der GTDB abgetrennt von SY1

• Spezies Aeropyrum pernix Sako et al. 1996^(L,N,G)[5] (Typusart^(L))
  • Stamm ATCC 700893 alias DSM 11879, JCM 9820, NBRC 100138^(L,N) oder K1^(L,N,G)
  • Stamm YK1-12-2013^(N,G) – Fundort: Sediment einer neutralen Themalquelle, küstennahes Hydrothermalfeld, Yamagawa Beach, Ibusuki, Präfektur Kagoshima, Japan^(G)
  • Stämme YK2; YK3; YK4; YK5; YK6^(N)
  • Stämme OH1; OH2; OH3^(N)
  • Stämme TA1; TA2; TA3; TA3; TA5; TA6; TA7^(N)
  • Stämme TB1; TB2; TB3; TB4; TB5; TB6; TB7; TB8^(N)

• Spezies Aeropyrum sp015521685^(G) [Aeropyrum sp. isolate S141_97_esom^(N), Acidilobaceae archaeon isolate S141_metabat2_scaf2bin.169^(N), Aeropyrum sp. isolate S012_92_esom^(N)]
  • Stamm S141_97_esom^(N,G) – Fundort: Metagenom von Sedimenten an einem Hydrothermalschlot, Brothers Volcano, Pazifik^(N)
  • Stamm S141_metabat2_scaf2bin.169^(N,G) – Fundort: ebenda^(N)
  • Stamm S012_92_esom^(N,G) – Fundort: ebenda^(N)

• Spezies Aeropyrum sp015523465^(G) [Aeropyrum sp. isolate S012_63_esom^(N)]
  • Stamm S012_63_esom^(N,G) – Fundort: Metagenom von Sedimenten an einem Hydrothermalschlot, Brothers Volcano, Pazifik^(N)

• Spezies Aeropyrum sp027046245^(G) [Acidilobaceae archaeon isolate S141_metabat2_scaf2bin.130^(N)]
  • Stamm S141_metabat2_scaf2bin.130^(N,G) – Fundort: Metagenom von Sedimenten an einem Hydrothermalschlot, Brothers Volcano, Pazifik^(N)

• Spezies Aeropyrum sp027051095^(G) [Acidilobaceae archaeon isolate S141_metabat2_scaf2bin.228^(N)]
  • Stamm S141_metabat2_scaf2bin.228^(N,G) – Fundort: Metagenom von Sedimenten an einem Hydrothermalschlot, Brothers Volcano, Pazifik^(N)

• Spezies Aeropyrum sp. AF1T6.18^(N)
  • Stamm AF1T6.18^(N) – Fundort: Hydrothermalschlot am Mittelatlantischen Rücken, Atlantik (Anreicherungskultur)^(N)

(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)^[8]

Mitglieder der Gattung Aeropyrum werden von den Viren der Familie Spiraviridae parasitiert.

Speziell Aeropyrum pernix wird bekannterweise von weiteren Viren parasitiert, darunter:

• Aeropyrum pernix ovoid virus 1 (APOV1), Guttaviridae
• Aeropyrum pernix bacilliform virus 1 (APBV1), Clavaviridae
• Der Stamm YK1-12-2013 ist Wirt des bisher (Stand 18. Dezember 2025) noch nicht näher klassifizierten Archaeenvirus „Aeropyrum globular virus 1“ (AGV1)^[9][10]

1. ↑ ^{a b c d e f} LPSN: Genus Aeropyrum Sako et al. 1996.
2. ↑ ^{a b c d} NCBI Taxonomy Browser: Aeropyreum. Details: Aeropyrum Sako et al. 1996. Rnk: genus. Graphisch: Aeroyrum. Auf: Lifemap.
3. ↑ Archaeol. Auf PubChem.
4. ↑ Glycerol diether. Auf PubChem
5. ↑ ^{a b c d} Yoshihiko Sako, Norimichi Nomura, Aritsune Uchida, Yuzaburo Ishida, Hiroyuki Morii, Yosuke Koga, Toshihiro Hoaki, Tadashi Maruyama: ​Aeropyrum pernix gen. nov., sp. nov., a Novel Aerobic Hyperthermophilic Archaeon Growing at Temperatures up to 100 °C. In: International Journal of Systematic Bacteriology, Band 46, Nr. 4, 1. Oktober 1996, S. 1070–1077; doi:10.1099/00207713-46-4-1070, PMID 8863437, ResearchGate:14344215 (englisch).
6. ↑ Suiyo Seamount. Auf GeoNames.
7. ↑ ^{a b c} Satoshi Nakagawa, Ken Takai, Koki Horikoshi, Yoshihiko Sako: ​Aeropyrum camini sp. nov., a strictly aerobic, hyperthermophilic archaeon from a deep-sea hydrothermal vent chimney. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, Band 54, Nr. 2, 1. März 2004, S. 329–335; doi:10.1099/ijs.0.02826-0, PMID 15023940 (englisch).
8. ↑ GTDB: aeropyrum.
9. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Aeropyrum globular virus 1. Rank: species.
10. ↑ NCBI BioProject: YK1-12-2013. Accession: PRJDB5509.

• Norimichi Nomura, Yoshihiko Sako, Aritsune Uchida: Reevaluation of the phylogenetic depth of the marine aerobic hyperthermophilic archaeon Aeropyrum pernix based on comparative analysis of 23S rRNA sequences. In: Fisheries Science, Band 65, Nr. 2, 1999, S. 254–258; doi:10.2331/fishsci.65.254 (englisch).
• Siegfried Burggraf, Harald Huber, Karl O. Stetter: Reclassification of the crenarchael orders and families in accordance with 16S rRNA sequence data. In: International Journal of Systematic Bacteriology. 47. Jahrgang, Nr. 3, August 1997, ResearchGate:13992515, S. 657–660, doi:10.1099/00207713-47-3-657, PMID 9226896 (englisch). 
• Wolfram Zillig, Karl O. Stetter, David Prangishvilli, W. Schäfer, Simon Wunderl, Davorin Janekovic, Ingelore Holz, Peter Palm: Desulfurococcaceae, the second family of the extremely thermophilic, anaerobic, sulfur-respiring Thermoproteales. In: Zentralblatt für Bakteriologie Mikrobiologie und Hygiene: I. Abt. Originale C: Allgemeine, angewandte und ökologische Mikrobiologie, 3. Jahrgang, Nr. 2, Mai 1982, S. 304–317; doi:10.1016/S0721-9571(82)80044-6 (englisch).
• Takashi Daifuku, Takashi Yoshida, Takayuki Kitamura, Satoshi Kawaichi, Takahiro Inoue, Keigo Nomura, Yui Yoshida, Sotaro Kuno, Yoshihiko Sako: Variation of the Virus-Related Elements within Syntenic Genomes of the Hyperthermophilic Archaeon Aeropyrum. In: American Society for Microbiology: Applied and Environmental Microbiology, Band 79, Nr. 19, Oktober 2013, S. 5891–5898; doi:10.1128/AEM.01089-13, PMC 3811351 (freier Volltext), PMID 23872576, bibcode:2013ApEnM..79.5891D (englisch).
• Maho Yumiya, Yuto Fukuyama, Yoshihiko Sako, Takashi Yoshida: Isolation and characterization of novel temperate virus Aeropyrum globular virus 1 infecting hyperthermophilic archaeon Aeropyrum. Auf: bioRχiv vom 27. April 2021; doi:10.1101/2021.04.21.440749, ResearchGate:351088769 (englisch). AGV1 wäre demnach ähnlich den sphärischen Globuloviridae.