Desulfovibrio desulfuricans

Desulfovibrio desulfuricans
Systematik
Abteilung:	Pseudomonadota
Klasse:	Deltaproteobacteria
Ordnung:	Desulfovibrionales
Familie:	Desulfovibrionaceae
Gattung:	Desulfovibrio
Art:	Desulfovibrio desulfuricans
Wissenschaftlicher Name
	Desulfovibrio desulfuricans
	(Beijerinck 1895) Kluyver & van Niel 1936

Desulfovibrio desulfuricans ist ein sulfatreduzierendes Bakterium. Die DNA des Bakteriums wurde 1997 vollständig sequenziert.<ref>Vorlage:Cite book/Name: [Internetquelle: archiv-url ungültig Desulfovibrio desulfuricans G20.] genome.jgi-psf.org, , archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am Vorlage:Cite book/URL; abgerufen am 10. Juli 2011 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)). Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2 Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung</ref>

Merkmale

Desulfovibrio desulfuricans kann H₂ in Gegenwart von Acetat als organischer Kohlenstoffquelle als Elektronendonor verwendet werden (chemolithoheterotrophes Wachstum). Formiat kann in Gegenwart von Acetat verwendet werden. Die Schwefelverbindungen Sulfat, Sulfit und Thiosulfat dienen als terminale Elektronenakzeptoren und werden zu H₂S reduziert.

Datei:Reductive glycin pathway.jpg

Reduktiver Glycinweg. Abkürzungen: ATP/ADP (Adenosintri-/diphosphat); CoA (Coenzym A); Cytred/Ox (reduziertes/oxidiertes Cytochrom); FDHap (Formiatdehydrogenase, akzessorisches Protein); FT (Formiattransporter); GR_Bb (Glycinreduktase-Komplex; Komponente B, Untereinheit Alpha); NAD(P)H (Nicotinamidadenindinukleotid (Phosphat)); SDA (Serindehydratase-ähnlich); THF: Tetrahydrofolat; ND: nicht nachweisbar.<ref name=":0">Irene Sánchez-Andrea, Iame Alves Guedes, Bastian Hornung, Sjef Boeren, Christopher E. Lawson, Diana Z. Sousa, Arren Bar-Even, Nico J. Claassens, Alfons J. M. Stams: The reductive glycine pathway allows autotrophic growth of Desulfovibrio desulfuricans. In: Nature Communications. Band 11, Nr. 1, 9. Oktober 2020, ISSN 2041-1723, S. 5090, doi:10.1038/s41467-020-18906-7, PMID 33037220, PMC 7547702 (freier Volltext) – (nature.com [abgerufen am 5. März 2026]).</ref>

Der Stamm G11 kann mithilfe des reduktiven Glycin-Weg (englisch: reductive glycine pathway) der CO₂-Fixierung autotroph wachsen.<ref>Alexander Galushko, Jan Kuever: Desulfovibrionaceae (2020) In: Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 1. Auflage. Wiley, 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, doi:10.1002/9781118960608.fbm00199.pub2 (wiley.com [abgerufen am 4. März 2026]). </ref> Hier wird CO₂ zunächst zu Formiat reduziert, das mit einem zweiten CO₂-Molekül reduziert und kondensiert wird, um Glycin zu erzeugen. Hierbei wird Ammoniak benötigt. Glycin wird in D. desulfuricans durch Glycinreduktase weiter zu Acetyl-P und dann zu Acetyl-CoA reduziert, das mit einem weiteren CO₂ kondensiert wird, um Pyruvat zu bilden.<ref name=":0" />

Die Art verträgt keinen Sauerstoff, es ist also obligat anaerob. Der Gram-Test verläuft negativ. Es bildet keine Sporen. Die einfach, polar begeißelten gekrümmten Stäbchen sind 3–5 µm lang und haben einen Durchmesser von 0,5–1 µm. Das Wachstumsoptimum liegt bei Temperaturen von 34 bis 37 °C und pH-Werten von 6,6-7,5. Desulfovibrio desulfuricans wurde in Süßwasser und Meerwasser gefunden, besonders aber in verschmutzten Gewässern und Böden mit einem hohen Anteil an organischen Stoffen. Die Zellen von Desulfovibrio desulfuricans enthalten, wie auch andere Arten der Gattung, Desulfoviridin, eine dissimilatorischen Sulfit-Reduktase (dSiR). Dieses Enzym dient dazu, innerhalb der Sulfatatmung Sulfit zu H₂S reduzieren.

Ökologie

Dieses Bakterium wird für die großen Vorkommen von elementarem Schwefel in Texas und Louisiana verantwortlich gemacht, wo anstelle der ausgedehnten originalen Gipslagerstätten Kalkstein und elementarer Schwefel vorgefunden wurden. Der Kalkstein besitzt dabei die Kristallform des Gipses. Der Kohlenstoff des Kalksteins und der elementar eingelagerte Schwefel sind biogenen Ursprungs, wie durch Isotopen-Analysen bestätigt wurde. Weiterhin spricht auch die Anwesenheit von abgelagertem Erdöl in diesen Gesteinen für die biogene Entstehung dieser Schichten.

Die Bakterien haben die Fähigkeit, den pH-Wert im Mikromilieu zu verändern, sodass sie eine Übersättigung an Calcium- und Carbonationen und damit eine Ausfällung von Calciumcarbonat (Kalksteinbildung) verursachen.

Als Anwendung dieses Bakteriums wurde nach einem Feldexperiment die Restauration von Marmorstatuen vorgeschlagen. Das Freiland-Experiment zeigte, dass das anaerobe Bakterium die Oberfläche von verwitterten Marmorstatuen besiedelte und selbst die für sich erforderlichen Lebensbedingungen bildete, um den durch die Einflüsse des sauren Regens gebildeten Gips wieder in Kalk umzuwandeln. Die genauen biochemischen Prozesse dieser Kalzifizierung sind dabei noch nicht geklärt.

Das Bakterium stellt für Erdölpipelines und -tanks eine Gefahr wegen der korrosiven Wirkung seines Stoffwechsels dar. Auch das Entstehen von fauligem Wasser in den Trinkwassertanks von Schiffen kann mit auf diese Bakterien zurückgehen.

Systematik

Die Art Desulfovibrio desulfuricans wurde zuerst von Martinus Willem Beijerinck im Jahr 1895 als Spirillum desulfuricans beschrieben und im Jahr 1936 von Kluyver und van Niel zu der neu aufgestellten Gattung Desulfovibrio gestellt.

Weblinks

Pubget Medical Subject Headings (MESH) Eine Liste aktueller Forschungsberichte über Desulfovibrio desulfuricans.
Cameron Garcia, Cristina Lopardo, Luka Ndungu, Rachel Smolinski: Desulfovibrio desulfuricans. Auf: MicrobeWiki, Kenyon College, Department of Biology. Stand: 20. Oktober 2017 (englisch).

Literatur

Ronald M. Atlas, Ahad N. Chowdhury, K. Lal Gauri: Microbial Calcification of Gypsum-Rock and Sulfated Marble. In: Studies in Conservation, Band 33, Nr. 3, 1988, S. 149–153; doi:10.1179/sic.1988.33.3.149, Epub 19. Juli 2013 (englisch).
Douglas W. Kirkland, Robert Evans: Origin of limestone buttes, gypsum plain, Culberson Co., Texas. In: Amer. Assoc. Petrol. Geol. Bull. Band 60, Nr. 11, 1976, S. 2005–2018; doi:10.1306/C1EA3A1E-16C9-11D7-8645000102C1865D (englisch).
L. P. Miller: Rapid formation of high concentrations of hydrogen sulfide by sulfate reducting bacteria. In: Contrib. Boyce Thompson Inst. Band 15, 1949, S. 437–465; EurekaMag: 025341299 (englisch).
Herbert W. Feely, J. Laurence Kulp: Origin of the Gulf Coast salt-dome sulphur deposits. In: Am. Assoc Petrol. Bull. Band 41, Nr. 8, 1957, S. 1802–1853; doi:10.1306/0BDA5939-16BD-11D7-8645000102C1865D (englisch).

Siehe auch

Einzelnachweise