Myxobacteria

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Die Myxobacteria oder Myxobakterien (wissenschaftlich: Myxococcales) sind eine Ordnung der Bakterien. Sie leben vor allem im Boden und stehen im Übergang von einzelliger zu mehrzelliger Lebensweise. Sie werden in der (autoritativen) {{#invoke:Vorlage:lang|flat}} (LPSN) der Klasse Deltaproteobacteria innerhalb des Phylums Pseudomonadota (Proteobakterien) zugerechnet, einer großen Gruppe gramnegativer Bakterien.<ref name="LPSN" />

In der Taxonomie der {{#invoke:Vorlage:lang|flat}} (GTDB) und des {{#invoke:Vorlage:lang|flat}} (NCBI) gehören nach einer Reorganisation die Myxococcales zu einer eigenen Klasse Myxococcia in einem eigenen Phylum Myxococcota.<ref group="A.">Während in der NCBI-Taxonomie nach dieser Reorganisation noch einige Ordnungen bei den Deltaproteobacteria bleiben, ist diese Klasse in der GTDB ganz aufgelöst bzw. in der Nachfolgerklasse Myxococcia aufgegangen.</ref><ref name="GTDB" /><ref name="NCBI" />

Eigenschaften, Lebensweise

Myxobakterien besitzen keine Geißeln, können sich aber über feste Oberflächen aktiv durch Gleiten bewegen. Sie bilden Schwärme aus tausenden Zellen, die durch interzelluläre Signale (Botenstoffe) zusammengehalten werden. Es wird vermutet, dass die hohe Zahl an Individuen die Ernährung von anderen Mikroorganismen und ungelösten organischen Verbindungen erleichtert, da so die Konzentration der abgegebenen Verdauungsenzyme erhöht wird. Der Mechanismus des Gleitens ist noch nicht bekannt.

Wenn die Nahrung knapp wird, strömen die Zellen durch Chemotaxis zusammen und bilden „Fruchtkörper“. Diese Fruchtkörper können je nach Art verschiedene Formen und Farben annehmen. In den Fruchtkörpern bilden die Zellen zunächst längliche vegetative Zellkörper, die sich dann unter Ausbildung dicker Zellwände zu runden Myxosporen entwickeln. Diese Sporen sind vor Austrocknung geschützt und haben nur geringen Stoffwechsel. Als Ruhestadien können sie überdauern, bis sich die Nahrungsverhältnisse verbessern. Die Fähigkeit zur Fruchtkörperbildung besitzen die meisten, aber nicht alle Myxobakterien. Anaeromyxobacter dehalogenans ist beispielsweise ein obligat anaerob lebender Vertreter, bei dem bisher keine Fruchtkörper nachgewiesen werden konnten. Unter Laborbedingungen können einige Myxobakterien durch Zugabe von Glycerin, Dimethylsulfoxid (DMSO) und anderen Stoffen zur Sporenbildung veranlasst werden, ohne dass zuvor Fruchtkörper gebildet werden. Die Art und Weise, wie diese Stoffe das genetische Programm zur Sporulation aktivieren, ist noch nicht bekannt.

Die Lebensweise, insbesondere die Fruchtkörperbildung, ähnelt der von eukaryotischen Schleimpilzen, ein Beispiel für konvergente Entwicklung.

Aufgrund ihres komplexen Lebenszyklus sind Myxobakterien Gegenstand verschiedener Forschungsvorhaben. Die Genome einiger Vertreter wurden sequenziert (u. a. Myxococcus xanthus, Anaeromyxobacter dehalogenans, Stigmatella aurantiaca und Sorangium cellulosum). Die Myxobakterien haben – im Vergleich zu anderen Prokaryonten – sehr große Genome, die aus durchschnittlich 9–12 Millionen Basenpaaren bestehen. Das Genom von Minicystis rosea ist mit mehr als 16 Millionen Basenpaaren<ref name="Garcia2014" /> das größte aller bisher (2020) sequenzierten bakteriellen Genome. Das Genom von Sorangium cellulosum ist mit mehr als 13 Millionen Basenpaaren ebenfalls überdurchschnittlich groß. Deshalb sind die Myxobakterien auch evolutionsgeschichtlich interessant.

Bedeutung

Myxobakterien produzieren eine Reihe medizinisch und industriell nützlicher chemischer Stoffe, beispielsweise Antibiotika und Proliferationshemmer für die Krebsbekämpfung (Epothilone<ref name="Forli2014" />).

Die weltweit größte Sammlung von Myxobakterien befindet sich bei der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) in Braunschweig.

{{#invoke:Vorlage:Anker|f |errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Anker |errHide=1}}Systematik

Die Ordnung Myxococcales wird nach der LPSN in folgende Familien unterteilt (Stand 21. Dezember 2023):<ref name="LPSN" />

Anaeromyxobacteraceae <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Yamamoto{{#if:| {{{5}}}|}} et al. 2014
Archangiaceae <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Jahn{{#if:| {{{5}}}|}} 1924, synonym: Cystobacteraceae (mit Anaeromyxobacter dehalogenans und Stigmatella aurantiaca)
Kofleriaceae <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Reichenbach{{#if:| {{{5}}}|}} 2007, synonym: Haliangiaceae <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Waite{{#if:| {{{5}}}|}} et al. 2020
Labilitrichaceae <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Yamamoto{{#if:| {{{5}}}|}} et al. 2014
Myxococcaceae <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Jahn{{#if:| {{{5}}}|}} 1924 (mit Myxococcus xanthus)
Nannocystaceae <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Reichenbach{{#if:| {{{5}}}|}} 2006
Phaselicystaceae corrig. <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Garcia{{#if:| {{{5}}}|}} et al. 2009 (mit Schreibvariante Phaselicystidaceae <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Garcia{{#if:| {{{5}}}|}} et al. 2009)
Polyangiaceae <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Jahn{{#if:| {{{5}}}|}} 1924 (mit Sorangium cellulosum)
Sandaracinaceae <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Mohr{{#if:| {{{5}}}|}} et al. 2012
Vulgatibacteraceae <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Yamamoto{{#if:| {{{5}}}|}} et al. 2014

Anmerkungen

Literatur

D. E. Whitworth (Hrsg.): Myxobacteria: Multicellularity and Differentiation. ASM Press, Washington, D.C. 2007, ISBN 978-1-55581-420-5.

Einzelnachweise

<references> <ref name="LPSN"> LPSN: Order Myxococcales Tchan et al. 1948. </ref> <ref name="GTDB"> GTDB: Myxococcales (order). </ref> <ref name="NCBI"> NCBI Taxonomy Browser: Myxococcales (fruiting gliding bacteria), Details: Myxococcales Tchan et al. 1948 (order). </ref> <ref name="Forli2014"> {{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:Stefano Forli|Stefano Forli: }}{{#if:|{{#if:Epothilones: From Discovery to Clinical Trials|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Epothilones: From Discovery to Clinical Trials}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.eurekaselect.com/126483/article%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Epothilones: From Discovery to Clinical Trials}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.eurekaselect.com/126483/article}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Epothilones: From Discovery to Clinical Trials}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:2014-09-30{{#if: 2020-11-22 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}

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Weblinks

Hans-Ulrich Schairer: Das System Myxobakterien, Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg. Übersicht zu Myxobacteria
Thomas Schöpke: Sorangium cellulosum - Epothilone A und B. Krebshemmende Stoffe aus Myxobakterien. Memento im Webarchiv vom 4. März 2016.
Rolf Müller: Institut für Pharmazeutische Biotechnologie, Universität des Saarlandes, Aktuelle Forschung an Myxobakterien und deren Sekundärstoffwechsel
Dale Kaiser, Mark Robinson, Lee Kroos: Myxobacteria, Polarity, and Multicellular Morphogenesis. In: Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, Band 2, Nr. 8, August 2010 Aug; S. a000380; doi:10.1101/cshperspect.a000380, PMID 20610548, }} PMC 2908774 (freier Volltext{{#if:|, PDF}}) ({{#invoke:Vorlage:lang|full|CODE=en|SCRIPTING=Latn|SERVICE=englisch}}).