Dinoroseobacter shibae

Dinoroseobacter shibae
Systematik
Abteilung: Proteobacteria
Klasse: Alphaproteobacteria
Ordnung: Rhodobacterales
Familie: Roseobacteraceae
Gattung: Dinoroseobacter
Art: Dinoroseobacter shibae
Wissenschaftlicher Name der Gattung
Dinoroseobacter
Biebl et al. 2005
Wissenschaftlicher Name der Art
Dinoroseobacter shibae
Biebl et al. 2005

Dinoroseobacter shibae ist eine Bakterienart. Man geht davon aus, das das Bakterium eine zeitweilige Symbiose mit verschiedenen Algen, genauer mit Dinoflagellaten bildet. Bei dem Einzeller Prorocentrum minimum wurde hierbei gezeigt, das der Mutualismus nach einiger Zeit in ein antagonistisches Verhalten von D. shibae umschwenken kann, bei dem die Alge getötet wird.[1]

Merkmale

Dinoroseobacter shibae ist begeißelt, das Flagellum liegt polar bis subpolar. Es sind Pseudokokken oder eiförmige Zellen, die 0,3–0,7 μm lang und 0,3–1,0 μm (bis 2,0) breit sind. Der Gram-Test verläuft negativ.

Stoffwechsel und Wachstum

Für das Wachstum benötigen das Bakterium mindestens 1 % Meersalz. Der optimale pH-Bereich liegt bei 6,5–9,0 und das Temperaturoptimum bei 33 C°.[2] Das vorherrschende Chinon ist Ubichinon-10.[3] Es ist fakultativ anaerob.[4] Wenn Sauerstoff vorhanden ist, also unter aeroben Bedingungen, kann das Bakterium z. B. verschiedene Zucker (z. B. Glucose, Fructose) und organische Säuren als Kohlenstoff- und Energiequelle nutzen.[3]

Dinoroseobacter shibae ist auch dazu in der Lage, durch die aerobe anoxygene Phototrophie (AAnP oder AAP) ATP mit Hilfe von Licht zu gewinnen.[3] Hierzu dient das Bakteriochlorophyll a. Im Gegensatz zu der pflanzlichen Photosynthese wird Wasser hierbei nicht genutzt und Sauerstoff wird somit nicht produziert. Aerobe anoxygenische phototrophe Bakterien wachsen nicht photoautotroph und sind deshalb von der zusätzlichen Aufnahme des Kohlenstoffs aus organischen Quellen abhängig.[5][6] Man spricht von einem photoheterotrophen Stoffwechsel. Aerobe anoxygenische Phototrophe Bakterien nutzen wahrscheinlich das gebildete ATP, um den chemotrophen Stoffwechsel zu ergänzen.[7] Die aeroben anoxygene Phototrophen besitzen ein vereinfachtes Lichtsammelsystem und ein reaktives Zentrum, das Cytochrom c und Carotinoide enthält.[8] Die Mehrheit der AAP-Bakterien sind streng aerob, also auf Sauerstoff angewiesen.[9] Einige Arten, wie auch Dinoroseobacter shibae, sind allerdings auch in der Lage unter Sauerstoffausschluss zu wachsen, zeigen also auch anaerobes chemoheterotrophes Wachstum, wobei sie O2 durch alternative Elektronenakzeptoren ersetzen. Dinoroseobacter shibae kann hierbei Nitrat dissimilatorisch reduzieren. Nitrat wird hierbei zu N2 reduziert (dissimilatorische Nitratreduktion).[9][4]

Des Weiteren ist Dinoroseobacter shibae auch in der Lage unter Sauerstoffausschluss Dimethylsulfoxid nutzen.[4]

Ökologie

Es wird vermutet, das Dinoroseobacter shibae eine Symbiose mit verschiedenen Dinoflagellaten (aus den Gattungen Prorocentrum, Alexandrium, Isochrysis) eingeht. Das Bakterium produziert hierbei für das Wachstum der Algen wichtige Vitamine (wie das Vitamin B12), im Gegenzug erhält es wahrscheinlich von der Alge gebildete organische Substanz.[3][2] Es wurde weiterhin beschrieben, das die Symbiose bei der Alge Prorocentrum lima in eine pathogene Phase übergeht, bei dem Dinoroseobacter shibae den Tod der Algenzellen auslöst.[1]

Systematik

Dinoroseobacter shibae wurde 2005 von Hanno Biebl und Mitarbeitern beschrieben.[2] Es ist die einzige Art der Gattung Dinoroseobacter (Stand Mai 2024) und zählt zu der im Jahr 2019 neu aufgestellten Familie Roseobacteraceae. Zuvor wurde sie den Rhodobacteraceae zugeordnet, dieses Taxa wurde 2022 aufgelöst.[10] Die Stämme der Art wurden von verschiedenen Dinoflagellaten isoliert, der für die Erstbeschreibung genutzter Stamm wurde von dem marinen Dinoflagellaten Prorocentrum lima isoliert.

Namensherkunft

Der erste Silbe des Gattungsnamens, „Dino“, deutet darauf hin, dass die für die Erstbeschreibung der Art genutzten Stämme von verschiedenen Arten der Dinoflagellaten isoliert wurden. „Roseobacter“ deutet auf taxonomische Einordnung innerhalb der Gruppe Rosoebacter-clade hin. Der Artname „shibae“ wurde zu Ehren des Professors Tsuneo Shiba gewählt. Er entdeckte die marinen aeroben anoxygenen phototrophen Bakterien und leistete grundlegende Beiträge zur Beschreibung dieser physiologischen Gruppe von Bakterien.

Einzelnachweise

  1. ↑ a b Hui Wang, Jürgen Tomasch, Michael Jarek, Irene Wagner-Döbler: A dual-species co-cultivation system to study the interactions between Roseobacters and dinoflagellates. In: Frontiers in Microbiology. Band 5, 25. Juni 2014, ISSN 1664-302X, doi:10.3389/fmicb.2014.00311, PMID 25009539, PMC 4069834 (freier Volltext) – (frontiersin.org [abgerufen am 5. Mai 2024]).
  2. ↑ a b c Hanno Biebl, Martin Allgaier, Brian J. Tindall, Michal Koblizek, Heinrich Lünsdorf, Rüdiger Pukall, Irene Wagner-Döbler: Dinoroseobacter shibae gen. nov., sp. nov., a new aerobic phototrophic bacterium isolated from dinoflagellates. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 55, Nr. 3, 1. Mai 2005, ISSN 1466-5026, S. 1089–1096, doi:10.1099/ijs.0.63511-0 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 3. Mai 2024]).
  3. ↑ a b c d María J. Pujalte, Teresa Lucena, María A. Ruvira, David Ruiz Arahal, M. Carmen Macián: The Family Rhodobacteraceae. In: The Prokaryotes. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-30196-4, S. 439–512, doi:10.1007/978-3-642-30197-1_377 (springer.com [abgerufen am 7. April 2024]).
  4. ↑ a b c Irene Wagner-Döbler, Britta Ballhausen, Martine Berger, Thorsten Brinkhoff, Ina Buchholz, Boyke Bunk, Heribert Cypionka, Rolf Daniel, Thomas Drepper, Gunnar Gerdts, Sarah Hahnke, Cliff Han, Dieter Jahn, Daniela Kalhoefer, Hajnalka Kiss, Hans-Peter Klenk, Nikos Kyrpides, Wolfgang Liebl, Heiko Liesegang, Linda Meincke, Amrita Pati, Jörn Petersen, Tanja Piekarski, Claudia Pommerenke, Silke Pradella, Rüdiger Pukall, Ralf Rabus, Erko Stackebrandt, Sebastian Thole, Linda Thompson, Petra Tielen, Jürgen Tomasch, Mathias von Jan, Nittaya Wanphrut, Antje Wichels, Hajo Zech, Meinhard Simon: The complete genome sequence of the algal symbiont Dinoroseobacter shibae : a hitchhiker's guide to life in the sea. In: The ISME Journal. Band 4, Nr. 1, 1. Januar 2010, ISSN 1751-7362, S. 61–77, doi:10.1038/ismej.2009.94 (oup.com [abgerufen am 2. Mai 2024]).
  5. ↑ J. Overmann: Obligat aerobe anoxygen phototrophe Alphaproteobacteria. In: Fuchs G, Hrsg. Allgemeine Mikrobiologie. 11., vollständig überarbeitete Auflage. Stuttgart: Thieme; 2021.
  6. ↑ Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock – Mikrobiologie. 13. Auflage. Pearson Studium, München 2013, ISBN 978-3-86894-144-9.
  7. ↑ Walter Reineke, Michael Schlömann: Relationship Between Microbial Energy Production and Material Cycles. In: Environmental Microbiology. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2023, ISBN 978-3-662-66546-6, S. 53–70, doi:10.1007/978-3-662-66547-3_3 (springer.com [abgerufen am 13. November 2025]).
  8. ↑ Larry L Barton: Electron Transport and Coupled Phosphorylation. In: Structural and Functional Relationships in Prokaryotes. Springer Nature Switzerland, Cham 2025, ISBN 978-3-03191319-8, S. 305–360, doi:10.1007/978-3-031-91320-4_9 (springer.com [abgerufen am 13. November 2025]).
  9. ↑ a b Vladimir Yurkov, Julius T. Csotonyi: New Light on Aerobic Anoxygenic Phototrophs. In: The Purple Phototrophic Bacteria. Band 28. Springer Netherlands, Dordrecht 2009, ISBN 978-1-4020-8814-8, S. 31–55, doi:10.1007/978-1-4020-8815-5_3 (springer.com [abgerufen am 13. November 2025]).
  10. ↑ LPSN Rhodobacteraceae

Literatur

  • María J. Pujalte, Teresa Lucena, María A. Ruvira, David Ruiz Arahal, M. Carmen Macián: The Family Rhodobacteraceae. In: The Prokaryotes. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-30196-4, S. 439–512, doi:10.1007/978-3-642-30197-1_377 (springer.com [abgerufen am 7. April 2024]).
  • Hanno Biebl, Martin Allgaier, Brian J. Tindall, Michal Koblizek, Heinrich Lünsdorf, Rüdiger Pukall, Irene Wagner-Döbler: Dinoroseobacter shibae gen. nov., sp. nov., a new aerobic phototrophic bacterium isolated from dinoflagellates. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 55, Nr. 3, 1. Mai 2005, ISSN 1466-5026, S. 1089–1096, doi:10.1099/ijs.0.63511-0 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 3. Mai 2024]).
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