Methanocella
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TEM-Aufnahme von M. conradii, Stamm HZ254: | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
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| Sakai et al. 2008[1][2] |
Methanocella ist eine Gattung methanogener Archaeen aus der Ordnung Methanocellales im Phylum (Stamm) Methanobacteriota.[1][2][3]
Beschreibung
Der Referenzstamm SANAE der 2008 von Sanae Sakai et al. erstbeschriebenen Spezies Methanocella paludicola als ein mesophiler, hydrogenotropher (Wasserstoff verstoffwechselnder) Methanbildner beschrieben. Er wurde aus einer anaeroben, Propionat abbauenden Anreicherungskultur isoliert, die ursprünglich aus dem Ackerboden von Reisfeldern gewonnen wurde. Die Zellen sind stäbchenförmig (Länge 1,8–2,4 µm, Durchmesser 0,3–0,6 µm), unbeweglich und gramnegativ. Wachstum dieses Stammes wurde bei 25–40 °C beobachtet (optimal 35–37 °C); der pH-Bereich für das Wachstum liegt bei 6,5–7,8 (optimal pH 7,0). Der Salzgehalts für das Wachstum lieg t bei 0–1 g NaCl pro Liter, was 0–17 mᴍ (mmol/ℓ) entspricht.
Der Stamm kann für sein Wachstum und die Methanproduktion Wasserstoff/Kohlendioxid (H2/CO2) und Formiat verwerten. Der G+C-Gehalt der DNA seines Genoms beträgt 56,6 mol%. Durch eine vergleichende Sequenzanalyse seiner 16S-rRNA konnte der Stamm SANAE der „Rice Cluster I“ (RC-I) genannten Klade der Archaeen zugeordnet werden, wodurch er innerhalb der Klasse Methanomicrobia in der Nähe der Ordnungen Methanosarcinales und Methanomicrobiales angesiedelt ist. Die Ähnlichkeiten der 16S-rRNA-Gensequenz zwischen dem Stamm SANAE und Mitgliedern der Methanosarcinales lagen im (mit Stand 2008) im Bereich von 80,0 bis 82,8 %, während die Ähnlichkeiten zwischen dem Stamm und Mitgliedern der Methanomicrobiales zwischen 77,5 und 82,4 % lagen.[1]
Zusätzlich zur 16S-rRNA-Genanalyse wurde 2008 beim Stamm SANAE auch eine Sequenzanalyse des mcrA-Gens durchgeführt. Dieses kodiert für die Alpha-Untereinheit der Methyl-Coenzym-M-Reduktase, einem Schlüsselenzym im Methanproduktionsweg, und zeigte, dass der Stamm zur RC-I-Klade gehört. Damit war die neue Spezies Methanocella paludicola die erste beschriebene und kultivierte Spezies der RC-I-Linie. In diesem Zusammenhang wurde für die RCI-Linie ebenfalls die Bezeichnung Methanocellales im taxonomischen Rang einer Ordnung eingeführt.[1]
Systematik
Die Systematik der Gattung ist mit Stand 22. Dezember 2025 wie folgt:
Ordnung Methanocellales Sakai et al. 2008(L,N,G) [Rice Cluster I, RC-I]:
Familie Methanocellaceae Sakai et al. 2008(L,N,G)[1]
- Gattung Methanocella Sakai et al. 2008(L,N,G)[1]
- Spezies Methanocella conradii Lü & Lu 2012(L,N,G)[4]
- Stamm CGMCC 1.5162 alias DSM 24694, JCM 17849(L,N) oder HZ254(L,N,G)[4] – Fundort: Boden eines Reisfelds in Hangzhou, China[4]
- Stamm Yes49-01(N,G) – Fundort: Mineralwasser(boden), Jessentuki, Russland
- Stamm 1(G)
- Spezies Methanocella paludicola Sakai et al. 2008(L,N,G) (Typusart(L,G))[1]
- Stamm DSM 17711 alias JCM 13418, NBRC 101707(L,N) oder SANAE(L,N,G)[1] – Fundort: Boden eines Reisfelds bei Nagaoka, Präfektur Niigata, Japan[1]
- Spezies Methanocella sp035506375(G) [Methanocella sp. isolate SMAG_U14913]
- Stamm SMAG_U14913(N,G) – Fundort: Boden-Metagenom, entnommen südlich von Wellington, Florida(N)
- Spezies Methanocella sp. MCL-LM(N)
- Stamm MCL-LM(N)
- Spezies Methanocella conradii Lü & Lu 2012(L,N,G)[4]
- Gattung Methanocella_A(G) – in der GTDB abgetrennt von Methanocella
- Spezies Methanocella_A arvoryzae(G) [Methanocella arvoryzae Sakai et al. 2010(L,N)]
- Stamm DSM 22066 alias NBRC 105507(L,N) oder MRE50(L,N,G)
- Spezies Methanocella_A sp002067315(G) [Methanocella sp. PtaU1.Bin125(N)]
- Stamm PtaU1.Bin125(N,G)
- Spezies Methanocella_A sp035319305(G) [Methanocella sp. isolate SMAG_U12379(N)]
- Stamm SMAG_U12379(N,G)
- Spezies Methanocella_A sp023436075(G) [Methanobacteriota archaeon isolate OH_CDB_39(N)]
- Stamm OH_CDB_39(N,G)
- Spezies Methanocella_A arvoryzae(G) [Methanocella arvoryzae Sakai et al. 2010(L,N)]
- Gattung Methanooceanicella Zhang et al. 2024(L,N,G)
- L – List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN), Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ)[2]
- N – Taxonomie des National Center for Biotechnology Information (NCBI)[3]
- G – Genome Taxonomy Database (GTDB)[5]
Wo nicht anders angegeben ist der erste Stamm (bzw. das erste MAG) die Referenz für die jeweilige Spezies.
Phylogenie
| Basierend auf 16S-rRNA LTP_01_2022[6] | Basierend auf 53 Markerproteinen GTDB 10-RS226[7] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Etymologie
Der Gattungsname Methanocella leitet sich ab von neulateinisch methanum ‚Methan‘, ursprünglich aus dem Französischen Substantiv méthyle (mit dem Suffix ‚-an‘ für Alkane); in der Form ‚methano-‘ in zusammengesetzten Wörtern mit der Bedeutung ‚bezogen auf Methan‘. Dazu kommt das lateinische Substantiv cella ‚Raum‘, in der Biologie ‚Zelle‘: Die Bezeichnung verweist auf eine das Treibhausgas Methan produzierende Zelle.[2]
- Das Art-Epitheton arvoryzae leitet sich ab von lateinisch arvum ‚Ackerfeld‘, ‚kultiviertes Land‘; sowie oryza ‚Reis‘. Die Genitiv-Bezeichnung bedeutet somit ‚von einem Reisfeld‘.[2]
- Das Art-Epitheton conradii ist neulateinisch und ehrt den Archaeenforscher Ralf Conrad (Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie, Marburg) für seine Pionierarbeit bei der Erforschung von RC-I-Methanogenen aus Umweltproben.[2][4]
- Das Art-Epitheton paludicola stammt von lateinisch palus ‚Sumpf‘, ‚schlammige Umgebung‘ (Genitiv: paludis), sowie dem Suffix -cola ‚Bewohner‘ (von incola ‚Einwohner‘, ‚Bewohner‘), die neulateinische Bezeichnung bezeichnet also einen Bewohner schlammiger Umgebungen.[2]
Weblinks
- Methanocella paludicola SANAET (= NBRC 101707T). National Institute of Technology and Evaluation (nite.go.jp, englisch)
Einzelnachweise
- ↑ a b c d e f g h i Sanae Sakai, Hiroyuki Imachi, Satoshi Hanada, Akiyoshi Ohashi, Hideki Harada, Yoichi Kamagata: Methanocella paludicola gen. nov., sp. nov., a methane-producing archaeon, the first isolate of the lineage ‘Rice Cluster I’, and proposal of the new archaeal order Methanocellales ord. nov. In: International Journal of Systematik and Evolutionary Microbiology, Band 58, Nr. 4, 1. April 2008, S. 929–936; doi:10.1099/ijs.0.65571-0, PMID 18398197 (englisch).
- ↑ a b c d e f g LPSN: Genus Methanocella Sakai et al. 2008, Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ). Dazu:
- ↑ a b NCBI: Methanocellales, Details: Methanocella Sakai et al. 2008 (genus); graphisch: Methanocellales, auf Lifemap.
- ↑ a b c d Zhe Lü, Yahai Lu: Methanocella conradii sp. nov., a Thermophilic, Obligate Hydrogenotrophic Methanogen, Isolated from Chinese Rice Field Soil. In: PLOS ONE, Band 7, Nr. 4, 17. April 2012. S. e35279; doi:10.1371/journal.pone.0035279 (englisch).
- ↑ a b GTDB: Methanocellaceae:
- ↑ 'The All-Species Living Tree' Project (LTP_01_2022):
- About. Abgerufen am 23. Februar 2022 (englisch).
- LTP_all Tree-File im Newick-Format. Abgerufen am 23. Februar 2022.
- Release Notes. Abgerufen am 23. Februar 2022 (englisch).
- ↑ Genome Taxonomy Database (GTDB) Release 10-RS226:
- About. In: Genome Taxonomy Database. Abgerufen am 1. Mai 2025 (englisch).
- ar53_r226.sp_label Tree-File. In: Genome Taxonomy Database. Abgerufen am 1. Mai 2025.
- Taxon History. In: Genome Taxonomy Database. Abgerufen am 1. Mai 2025 (englisch).