Tepiditoga spiralis

Tepiditoga spiralis ist eine Bakterienart. Sie benötigt relativ hohe Temperaturen von 26 bis zu 51 °C für das Wachstum. Sie wurde im Jahr 2011 beschrieben und zählt zu der Gruppe der Thermotogota.^[1] Hier sind viele thermophile, also hohe Temperaturen benötigende Bakterien vorhanden.

Die Zellen von Tepiditoga spiralis erscheinen als gerade oder spiralförmige Stäbchen, die von einer hüllenartigen Außenstruktur umgeben sind, die für die Mitglieder der Abteilung Thermotogota charakteristisch ist. Die äußere Proteinhülle ist auch namensgebend für diese Gruppe, sie erinnert an eine Toga. Die Toga entspricht der äußeren Zellmembran von gramnegativen Bakterien, zwischen der Toga und der inneren Membran befindet sich das Periplasma.^[2] Die Gram-Färbung fällt negativ aus. Der GC-Gehalt der DNA ist mit 25,8 mol% sehr niedrig.^[1][3]

Tepiditoga spiralis ist strikt anaerob, toleriert also keinen Sauerstoff. Es ist chemoorganotroph, es benötigt organische Stoffe für das Wachstum. Es benötigt Hefeextrakt für sein Wachstum und nutzt Substrate wie Polypeptone und Stärke. Das Bakterium kann auch durch die Schwefelatmung Energie gewinnen, es reduziert Schwefel und auch Thiosulfat zu Schwefelwasserstoff.^[3] Die Art toleriert Temperaturen von 26–51 °C, das optimale Wachstum erfolgt bei 48 °C. Der optimale pH-Wert liegt bei 6.0, und das Wachstum erfolgt bei einem Salzgehalt von 1–5 % NaCl (optimal sind 2–4 %).^[3]

Die Genomgröße von Tepiditoga spiralis Stamm sy52^T beträgt etwa 2,5 Megabasenpaare (Mb) und kodiert sechs rRNA-Operons. Es handelt sich um eine größere Anzahl von Operons als typischerweise in den Genomen der Abteilung Thermotogota vorhanden sind (meist zwischen 1 und 3 Operone, Oceanotoga sp. T3B ist hier eine weitere Ausnahme, es besitzt sieben rRNA-Operons).^[3]

Das Genom der Typusart Tepiditoga spiralis sy52^T mit 2,5 Mb ist größer als die Genome der bis 2025 beschriebenen thermophilen Mitglieder der Abteilung Thermotogota (∼1,8-2,2 Mb), aber kleiner als die Genome der mesophilen Gattung Mesotoga (∼3-3,2 Mb), diese Gattung zählt zu der Ordnung Kosmotogales der Thermotogota. Angesichts der Hypothese, dass das größere Genom von Mesotoga prima eine Anpassung an das Wachstum bei relativ moderaten Temperaturen widerspiegelt, könnte das vergrößerte Genom von T. spiralis ebenfalls eine Anpassung an das mehr oder weniger mesotherme Wachstum darstellen (T. spiralis bevorzugt 48 °C, andere, eng verwandte Mitglieder der Abteilung Thermotogota bevorzugen höhere Temperaturen, Arten von z. B. Marinitoga zeigen noch Wachstum bei 70 °C). Auch eine Analyse der Aminosäurezusammensetzung der vorhergesagten Proteine ergab, dass das Proteom von T. spiralis an das Wachstum bei mesothermen Temperaturen angepasst ist.^[3]

Tepiditoga spiralis ist derzeit die einzige beschriebene Art der Gattung Tepiditoga, die erstmals 2020 von Mori et al. charakterisiert wurde. Tepiditoga wird der Familie Petrotogaceae zugeordnet. Die Familie zählt zu der Ordnung Petrotogales, Klasse Thermotogae der Abteilung Thermotogota. Tepiditoga spiralis ist die einzige Art der Gattung (Stand Oktober 2025). Neben Tepiditoga zählen noch die Gattungen Defluviitoga, Geotoga, Marinitoga, Petrotoga und Oceanotoga zu der Familie.^[4] Der Gattungsname leitet sich vom lateinischen „tepidus“ (mäßig warm) und „Toga“ (Gewand) ab und bezieht sich auf ihre mäßig thermophile Natur und ihre charakteristische Hülle.

Tepiditoga spiralis wurde aus einem hydrothermalen Schlot am submarinen Vulkan Suiyo-Seamount im Izu-Bonin-Bogen im westlichen Pazifik isoliert. Bislang (Stand 2025) wurden keine weiteren Umweltisolate oder 16S-rRNA-Gensequenzen gemeldet, die der Gattung Tepiditoga zugeordnet werden können, sodass ihre ökologische Verbreitung unklar bleibt.

1. ↑ ^{a b} Koji Mori, Kenta Sakurai, Akira Hosoyama, Takeshi Kakegawa, Satoshi Hanada: Vestiges of Adaptation to the Mesophilic Environment in the Genome of Tepiditoga spiralis gen. nov., sp. nov. In: Microbes and Environments. Band 35, Nr. 4, 2020, ISSN 1342-6311, S. n/a, doi:10.1264/jsme2.ME20046 (jst.go.jp [abgerufen am 27. Oktober 2025]). 
2. ↑ James W. Brown: Principles of Microbial Diversity. Wiley, 2014. ISBN 978-1-55581-442-7
3. ↑ ^{a b c d e} Olga Zhaxybayeva, Anne Farrell, Camilla L. Nesbø, Stéphane L'Haridon: Tepiditoga In: Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 1. Auflage. Wiley, 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, doi:10.1002/9781118960608.gbm02061 (wiley.com [abgerufen am 27. Oktober 2025]). 
4. ↑ Tepiditoga spiralis in LPSN

Olga Zhaxybayeva, Anne Farrell, Camilla L. Nesbø, Stéphane L'Haridon: Tepiditoga In: Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 1. Auflage. Wiley, 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, doi:10.1002/9781118960608.gbm02061 (wiley.com [abgerufen am 27. Oktober 2025]). 

• Xiaochen Xie, Longyu Wang, Lixin Ma: A bacterial Argonaute from Tepiditoga spiralis with the ability of RNA guided plasmid cleavage. In: Biochemical and Biophysical Research Communications. Band 640, Januar 2023, S. 157–163, doi:10.1016/j.bbrc.2022.11.097 (elsevier.com [abgerufen am 1. November 2025]). 

• Tepiditoga spiralis in LPSN
• NCBI