Undibacterium

Undibacterium

Undibacterium aquatile

Systematik
Domäne: Bakterien (Bacteria)
Abteilung: Pseudomonadota
Klasse: Betaproteobacteria
Ordnung: Burkholderiales
Familie: Oxalobacteraceae
Gattung: Undibacterium
Wissenschaftlicher Name
Undibacterium
Kämpfer et al. 2007

Undibacterium ist eine Gattung von Bakterien. Die Arten kommen vor allem in aquatischen Ökosystemen und im Boden vor. Es wurde nachgewiesen, das ein Stamm der Gattung an der Steuerung des Verhalten eines Süßwasserpolypen beteiligt ist.

Merkmale

Die Mitglieder der Gattung sind nicht sporenbildend. Sie sind aerob, der Stoffwechsel ist die Atmung. Die Zellen sind durch eine oder mehrere polare Geißeln beweglich und besitzen Pili. Sie sind in der Regel stäbchenförmig. Der Gram-Test fällt gramnegativ aus, d. h. sie haben eine innere und eine äußere Membran, dazwischen liegt eine Mureinschicht. Je nach Art werden verschiedene Zucker wie Glucose, Mannose, Saccharose oder Maltose für das Wachstum genutzt. Andere genutzte Verbindungen sind z. B. Kalziumgluconat, Korksäure, Natriumacetat, l-Alanin, Propionsäure und l-Prolin.

Es folgt eine Tabelle mit Merkmalen einiger Arten:

U. pigrum Stamm CCUG 49009T Undibacterium oligocarboniphilum Stamm CCUG 57265T Undibacterium parvum Stamm CCUG 49012T Undibacterium terreum Stamm CGMCC 1.10998T Undibacterium jejuense Stamm NBRC 108922T Undibacterium seohonense NBRC 108929T
Größe 0.5 × 1.5–2.0 μ 0.5 × 1.5–2.0 μ 0.5 × 1.5–2.0 μ 0.3–0.4 × 1.0–2.6 μ 0.6–0.6 × 1.8–3.4 μ 0.7–1.0 × 1.5–2.5 μ
Temperatur, bei der Wachstum erfolgt 4–30 °C 10–35 °C 5–27 °C 15–37 °C 10–33 °C 10–30 °C
Optimale Temperatur 25 28–35 21 25 28 28
pH-Wert, bei dem Wachstum erfolgt k. A. k. A. k. A. 5.0–9.0 5.0–9.0 6.0–11.0
optimaler pH-Wert 7.0–8.0 k. A. 7.0–8.0 6.0–7.0 7.0 7.0
Fundort Trinkwasser Gereinigtes Wassersystem Trinkwasser Permafrostboden Waldboden Süßwasser

k. A.: keine Angabe

Systematik

Die Gattung wurde im Jahr 2007 mit zwei Stämmen beschrieben und zählt zu der der Familie Oxalobacteraceae.[1] Diese Stämme wurden aus Trinkwasser isoliert. Chemotaxonomische Untersuchungen (hauptsächlich Ubichinon, Polyamine und polare Lipide sowie Fettsäuren) in Verbindung mit Studien zur Ähnlichkeit der 16S-rRNA-Gensequenz eng verwandter Gattungen ermöglichten die Aufstellung der neuen Gattung Undibacterium gen. nov. mit einer Art, Undibacterium pigrum sp. nov. Im Jahr 2011 wurde eine neue Art, Undibacterium oligocarboniphilum sp. nov. beschrieben.[2] Der Undibacterium pigrum-Stamm CCUG 49012 wurde als Typstamm der neuen Art Undibacterium parvum sp. nov. umklassifiziert und es wurde eine erweiterte Beschreibung der Gattung Undibacterium und der Art Undibacterium pigrum veröffentlicht. In den folgenden Jahren wurden mehrere Arten beschrieben, im September 2025 waren 26 Arten bekannt.

Es folgt eine Liste einiger Arten:[3]

  • Undibacterium amnicola Chen et al. 2017
  • Undibacterium aquatile Du et al. 2015
  • Undibacterium arcticum Li et al. 2016
  • Undibacterium baiyunense Lu et al. 2021
  • Undibacterium curvum Lu et al. 2021
  • Undibacterium griseum Lu et al. 2021
  • Undibacterium jejuense Kim et al. 2014
  • Undibacterium oligocarboniphilum Eder et al. 2011
  • Undibacterium parvum Eder et al. 2011
  • Undibacterium pigrum Kämpfer et al. 2007
  • Undibacterium seohonense Kim et al. 2014
  • Undibacterium squillarum Sheu et al. 2014
  • Undibacterium terreum Liu et al. 2013
  • Undibacterium umbellatum Lu et al. 2021

Ökologie

Die Bakterien der Gattung kommen vor allem in aquatischen Umgebungen vor. Undibacterium pigrum und Undibacterium parvum wurden aus Trinkwasser isoliert. Die Erstbeschreibung von Undibacterium terreum stammt aus Permafrostboden in China. Undibacterium jejuense wurde aus Süßwasser und Undibacterium seohonense aus Erde isoliert.[4] Mehrere Arten wurden aus Flüssen in China isoliert.[5]

Ein Stamm von Undibacterium wurde bei einer Untersuchung von arsenverseuchten Standorten gefunden. Die hier isolierten Bakterienstämme haben das Potential Arsen zu oxidieren und könnten somit bei der Behandlung von mit Arsen verseuchten Umgebungen eingesetzt werden. Unter den gefundenen Bakterien sind Alphaproteobakterien und Betaproteobakterien in allen Proben vorherrschend. Acinetobacter, Undibacterium, Brevundimonas, Janthinobacterium und Bacillus waren die auffälligsten Gattungen in allen Proben.[6][7] Bei Patienten mit einer idiopathische pulmonale Fibrose (IPF) wurde eine Abnahme von Undibacterium spp. sowie Caulobacter spp. und Azonexus spp. festgestellt.[8][9] Bei einer Untersuchung wurde festgestellt, das die Bakterien Undibacterium sp., Pseudomonas sp., Stenotrophomonas sp. und Providencia sp. zur Verbesserung der Wachstumsfähigkeit der Pflanzenart Alhagi sparsifolia unter Trockenstress beitragen können.[10]

Beeinflussung von Süßwasserpolypen

Undibacterium sp. C1.1 kann zusammen mit anderen Arten das Verhalten von Süßwasserpolypen beeinflussen. Moleküle die von den Bakterien produziert werden, wirken direkt auf die Nervenzellen der Polypen und beeinflussen das Fressverhalten. Diese Steuerung läuft in Zusammenarbeit mit den Bakterien Curvibacter und Duganella ab. Curvibacter blockiert hierbei den Mundöffnungsmechanismus, da es Glutamat produziert, das an Nervenzellen bindet und den Mundverschluss bewirkt. Andere Bakterien, wie Undibacterium und Duganella, neutralisierten diesen Effekt, indem sie überschüssiges Glutamat abbauten. Diese Untersuchung zeigt, dass Signalstoffe des Mikrobioms direkt mit Nervenzellen interagieren und somit das Verhalten des Wirtes kontrollieren. Diese Wechselwirkung zwischen Mikroben und Nerven könnte evolutionär so alt sein wie die ersten Nervensysteme selbst.[11][12]

Einzelnachweise

  1. ↑ Peter Kämpfer, Ramon Rosselló-Mora, Malte Hermansson, Frank Persson, Birgit Huber, Enevold Falsen, Hans-Jürgen Busse: Undibacterium pigrum gen. nov., sp. nov., isolated from drinking water. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 57, Nr. 7, 1. Juli 2007, ISSN 1466-5026, S. 1510–1515, doi:10.1099/ijs.0.64785-0 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 20. September 2025]).
  2. ↑ Wolfgang Eder, Gerhard Wanner, Wolfgang Ludwig, Hans-Jürgen Busse, Frank Ziemke-Kägeler, Elke Lang: Description of Undibacterium oligocarboniphilum sp. nov., isolated from purified water, and Undibacterium pigrum strain CCUG 49012 as the type strain of Undibacterium parvum sp. nov., and emended descriptions of the genus Undibacterium and the species Undibacterium pigrum. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 61, Nr. 2, 1. Februar 2011, ISSN 1466-5026, S. 384–391, doi:10.1099/ijs.0.018648-0 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 20. September 2025]).
  3. ↑ LPSN
  4. ↑ José Ivo Baldani, Luc Rouws, Leonardo Magalhães Cruz, Fábio Lopes Olivares, Michael Schmid, Anton Hartmann: The Family Oxalobacteraceae. In: The Prokaryotes. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-30196-4, S. 919–974, doi:10.1007/978-3-642-30197-1_291 (springer.com [abgerufen am 20. September 2025]).
  5. ↑ Huibin Lu, Fei Liu, Tongchu Deng, Meiying Xu: Undibacterium baiyunense sp. nov., Undibacterium curvum sp. nov., Undibacterium fentianense sp. nov., Undibacterium flavidum sp. nov., Undibacterium griseum sp. nov., Undibacterium hunanense sp. nov., Undibacterium luofuense sp. nov., Undibacterium nitidum sp. nov., Undibacterium rivi sp. nov., Undibacterium rugosum sp. nov. and Undibacterium umbellatum sp. nov., isolated from streams in China. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 71, Nr. 10, 22. Oktober 2021, ISSN 1466-5026, doi:10.1099/ijsem.0.005065 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 20. September 2025]).
  6. ↑ C. S. Viji, S. Anisha: Removal of Arsenic from Water Bodies: Current State of Art and Future Perspectives. In: Arsenic Removal Technologies. Springer Nature Switzerland, Cham 2025, ISBN 978-3-03191170-5, S. 197–212, doi:10.1007/978-3-031-91171-2_12 (springer.com [abgerufen am 22. September 2025]).
  7. ↑ Elham Lashani, Mohammad Ali Amoozegar, Raymond J. Turner, Hamid Moghimi: Use of Microbial Consortia in Bioremediation of Metalloid Polluted Environments. In: Microorganisms. Band 11, Nr. 4, 30. März 2023, ISSN 2076-2607, S. 891, doi:10.3390/microorganisms11040891, PMID 37110315, PMC 10143001 (freier Volltext) – (mdpi.com [abgerufen am 22. September 2025]).
  8. ↑ Sudipto Saha, Sreyashi Majumdar, Parthasarathi Bhattacharyya: Idiopathic Pulmonary Fibrosis. In: Pulmonomics: Omics Approaches for Understanding Pulmonary Diseases. Springer Nature Singapore, Singapore 2023, ISBN 978-981-9935-04-8, S. 131–162, doi:10.1007/978-981-99-3505-5_7 (springer.com [abgerufen am 23. September 2025]).
  9. ↑ Hee-Young Yoon, Su-Jin Moon, Jin Woo Song: Lung Tissue Microbiome Is Associated With Clinical Outcomes of Idiopathic Pulmonary Fibrosis. In: Frontiers in Medicine. Band 8, 18. Oktober 2021, ISSN 2296-858X, doi:10.3389/fmed.2021.744523.
  10. ↑ Sudhakar Srivastava, Divya Singh: Functional Potential of Plant Microbiome for Sustainable Agriculture in Conditions of Abiotic Stresses. In: Plant Microbiome for Plant Productivity and Sustainable Agriculture. Band 37. Springer Nature Singapore, Singapore 2023, ISBN 978-981-19-5028-5, S. 121–136, doi:10.1007/978-981-19-5029-2_6 (springer.com [abgerufen am 23. September 2025]).
  11. ↑ Christoph Giez, Denis Pinkle, Yan Giencke, Jörg Wittlieb, Eva Herbst, Tobias Spratte, Tim Lachnit, Alexander Klimovich, Christine Selhuber-Unkel, Thomas C.G. Bosch: Multiple neuronal populations control the eating behavior in Hydra and are responsive to microbial signals. In: Current Biology. Band 33, Nr. 24, Dezember 2023, S. 5288–5303.e6, doi:10.1016/j.cub.2023.10.038 (elsevier.com [abgerufen am 13. Januar 2025]).
  12. ↑ Uralte Verbindung zwischen Mikrobiom und Nervensystem In: Spektrum – Die Woche 48/2023 Uralte Verbindung zwischen Mikrobiom und Nervensystem

Literatur

  • Christoph Giez, Denis Pinkle, Yan Giencke, Jörg Wittlieb, Eva Herbst, Tobias Spratte, Tim Lachnit, Alexander Klimovich, Christine Selhuber-Unkel, Thomas C.G. Bosch: Multiple neuronal populations control the eating behavior in Hydra and are responsive to microbial signals. In: Current Biology. Band 33, Nr. 24, Dezember 2023, S. 5288–5303.e6, doi:10.1016/j.cub.2023.10.038 (elsevier.com [abgerufen am 13. Januar 2025]).
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