Quelltext der Seite Halobakterien

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{{Taxobox
| Taxon_WissName   = Halobacteriaceae
| Taxon_Rang       = Familie
| Taxon_Autor      = [[Norman Edwin Gibbons|Gibbons]] 1974
| Taxon2_WissName  = Halobacteriales
| Taxon2_Rang      = Ordnung
| Taxon2_Autor     = [[William D. Grant|Grant]] & [[Helge Larsen (Mikrobiologe)|Larsen]] 1989
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| Taxon3_Autor     = [[William D. Grant|Grant]] ''[[et al.]]'' 2002
| Taxon4_Name      = [[Methanobacteriota]] / Halobacteriota
| Taxon4_LinkName  = nein
| Taxon4_Rang      = Phylum
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| Taxon6_Rang      = Domäne
| Bild             = Halobacteria.jpg
| Bildbeschreibung = ''Halobacterium'' sp.
}}

{{Mehrere Bilder
|align=right|Richtung=horizontal
|Bild1=Haloquadratum walsbyi00.jpg
|Breite1=149
|Untertitel1=''Haloquadratum walsbyi'' wurde in [[Sole]]becken der [[Halbinsel]] [[Sinai-Halbinsel|Sinai]] gefunden (Zeichnung).
|Bild2=Optical phase-contrast microscopy image of a Haloquadratum walsbyi square cell - PLoS ONE.png
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|Untertitel2=Optische [[Phasenkontrastmikroskop|Phasen&shy;kontrast&shy;mikroskopie]]-Auf&shy;nahme einer quadratischen Zelle von ''[[Haloquadratum|Halo&shy;quadratum walsbyi]]''
}}
[[Datei:Bacterioruberin.png<!--.svg-->|mini|325px|Struktur von Bakterioruberin]]
[[Datei:SalineSanFrancisco.jpg|mini|Saline an der Pazifikküste bei San Francisco, Luftaufnahme.]]

Die '''Halobakterien''' (auch '''Haloarchaeen''') sind eine Gruppe einzelliger [[Mikroorganismen]] aus der Gruppe der [[Archaeen]]. Das besondere Kennzeichen dieser Gruppe ist ihre Vorliebe für extrem salzhaltige Umgebungen ([[Halophil|extreme Halophilie]]). Halobakterien vertragen nicht nur Salzkonzentrationen bis hin zur Sättigung, sie benötigen, um zu wachsen, eine minimale Salzkonzentration von rund 1,5 [[Molarität|mol/l]] [[Natriumchlorid|NaCl]] (entspricht etwa 9 %). Halobakterien kommen zum Beispiel in natürlichen [[Salzsee]]n oder in [[Saline]]n zur Gewinnung von Meeressalz vor. Sie werden zur dominierenden Population, wenn die NaCl-Konzentration eine [[Stoffmengenkonzentration]] von mindestens 2,5&nbsp;mol/l erreicht.

== Eigenschaften ==
Halobakterien vermehren sich durch Zellteilung und bilden keine [[Spore]]n. Die meisten Halobakterien haben keine Eigenbewegung, einige Stämme bewegen sich jedoch mittels an den Zellenden befindlichen [[Flagelle]]n.

In die Cytoplasmamembran der Halobakterien sind rote bis orangefarbene [[Carotinoide]] eingelagert, [[Lycopin]] (C<sub>40</sub>-) und sogenannte [[Bacterioruberine]] (C<sub>50</sub>-Carotinoide).<ref>[[PubChem]]: [https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Bacterioruberin Bacterioruberin].</ref> Die Salzlake, in der sie leben, erscheint bedingt durch diese [[Pigment (Biologie)|Pigmente]] rosa bis intensiv rot.

Manche Arten der Halobakterien betreiben eine vereinfachte Art von [[Phototrophie]]. Wird der [[Sauerstoff]] knapp, unterbrechen sie ihre normalerweise [[Aerobie|aerobe Lebensweise]] mit oxidativem [[Energiestoffwechsel]]. Sie produzieren dann den purpurfarbenen Farbstoff-Protein-Komplex [[Bakteriorhodopsin]], das außer den Bacterioruberinen auch in die [[Cytoplasmamembran]] eingelagert ist, aus einem [[Protein]]teil und einem Farbstoffteil besteht und ein Lichtabsorptionsmaximum bei etwa 570 nm besitzt. Dieser Komplex wirkt durch Absorption von Licht als [[Protonenpumpe]], es werden Protonen aus dem Cytoplasma nach außen transportiert. Der entstehende [[Protonengradient|Protonen-Konzentrationsunterschied]] zwischen dem Cytoplasma und dem Außenmedium wird zur Energiegewinnung genutzt ([[ATP-Synthase|ATP-Synthese]]).

Neben der lichtgetriebenen Protonenpumpe hat man bei den Halobakterien auch eine lichtgetriebene [[Chloride|Chloridionenpumpe]] gefunden, die Chloridionen vom Außenmedium in das Zellinnere transportiert. Sie wird durch ein ähnlich dem Bakteriorhodopsin strukturiertes Protein namens [[Halorhodopsin]] gebildet. Sie besitzen beide membrandurchspannende [[α-Helix]]-Ketten, die das Protein in der Zellmembran verankern. Der Grund, weshalb das Bacteriorhodopsin die kleinen Protonen transportiert, während das Halorhodopsin die viel größeren Chloridionen pumpen kann, liegt in der durch die dreidimensionale Struktur der Proteine gegebenen Größe der [[Ionenkanal|Ionenkanäle]]. Nach heutigem Kenntnisstand dient die Chloridionenpumpe der Erhöhung des [[Turgor|osmotischen Drucks]], was die zusätzliche Aufnahme von Wasser nach sich zieht und die Zellteilung der Halobakterien begünstigt.

Bei Tieren ist in den [[Fotorezeptor|Sehzellen]] der Augen-[[Netzhaut]] ein dem [[Bacteriorhodopsin]] sehr ähnlich aufgebautes Protein namens [[Rhodopsin]] enthalten. Dieses Protein dient hier jedoch der Umwandlung von Lichtenergie in die elektrochemischen Anregungspotentiale der [[Nervenzelle|Sehnervenzellen]]. Wie der Name andeutet, ist es ähnlich wie Bakteriorhodopsin und Halorhodopsin aufgebaut. Angeregt durch die [[Endosymbiontentheorie]], wird auch hier spekuliert, ob es in der [[Biologische Evolution|Evolution]] einmal zu einer Übernahme eines Teils des Halobakteriengenoms in die [[Erbanlage]]n höherer [[Tiere]] gekommen ist.

== Systematik ==
Die Halobakterien gehören zur [[Abteilung (Biologie)|Abteilung]] (''Divisio'') bzw. ''[[Phylum]]'' Euryarchaeota und werden in der [[Klasse (Biologie)|Klasse]] Halobacteria (synonym Halomebacteria, auch „Haloarchaea“) mit der einzigen [[Ordnung (Biologie)|Ordnung]] Halobacteriales zusammengefasst (Stand Februar 2022). Hierzu zählen neben den Halobacteriaceae noch zwei weitere Familien, die im Jahr 2016 aufgestellete [[Haloarculaceae]] und die ebenfalls 2016 eingeführten [[Halococcaceae]].<ref name="LPSN" /> Von daher wurden auch einige der Gattungen in die neuen Familien verschoben. Zu den Haloarculaceae zählen nun z.&nbsp;B. ''Halapricum'', ''[[Haloarcula]]'' und zu den Halococcaceae u.&nbsp;a. ''Halococcus''. Weitere ursprünglich hier geführten Gattungen wurden den [[Halorubraceae]] (im Jahr 2016 aufgestellt) hinzugefügt (z.&nbsp;B. ''[[Halorubrum]]'' und ''Halobaculum'').

Es folgt eine Liste einiger im Februar 2022 den Halobacteriaceae zugeordneten [[Gattung (Biologie)|Gattungen]]:<ref name="LPSN">{{Literatur|Autor=Aidan C. Parte|Titel=[[List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature|LPSN—list of prokaryotic names with standing in nomenclature]] |Sammelwerk=Nucleic Acids Research|Band=42|Nummer=D1|Verlag=|Datum=2014-01|Seiten=D613–D616|DOI=10.1093/nar/gkt1111}}</ref>
* ''[[Haladaptatus]]'' Savage ''et&nbsp;al.'' 2007 [[Emendation (Taxonomie)|emend.]] Roh ''et&nbsp;al.'' 2010
* ''[[Halalkalicoccus]]'' Xue ''et&nbsp;al.'' 2005
* ''[[Halarchaeum]]'' Minegishi ''et&nbsp;al.'' 2010
* ''[[Haloarchaeobius]]'' Makhdoumi-Kakhki ''et&nbsp;al.'' 2012
* ''[[Halobacterium]]'' Elazari-Volcani 1957 emend. Oren ''et&nbsp;al.'' 2009
* ''[[Halomarina]]'' Inoue ''et&nbsp;al.'' 2011
* ''[[Halonotius]]'' Burns ''et&nbsp;al.'' 2010
* ''[[Halopelagius]]'' Cui ''et&nbsp;al.'' 2010 emend. Zhang ''et&nbsp;al.'' 2013
* ''[[Halopenitus]]'' Amoozegar ''et&nbsp;al.'' 2012
* ''[[Halopiger]]'' Gutiérrez ''et&nbsp;al.'' 2007
* ''[[Natrinema]]'' McGenity ''et&nbsp;al.'' 1998 emend. Xin ''et&nbsp;al.'' 2000
* ''[[Natronoarchaeum]]'' Shimane ''et&nbsp;al.'' 2010
* ''[[Natronomonas]]'' Kamekura ''et&nbsp;al.'' 1997 emend. Burns ''et&nbsp;al.'' 2010
* ''[[Salinirubrum]]''  corrig. Cui & Qiu 2014

Nach der [[LPSN]] und der Taxonomie des NCBI gehört auch die Familie [[Haloferacaceae]] Gupta ''et&nbsp;al.'' 2015 zur Ordnung Halobacteriales.
Zu ihr gehört als Typusgattung ''Haloferax'' Torreblanca ''et&nbsp;al.'' 1986 mit ''Haloferax volcanii'' Mullakhanbhai & Larsen 1975 mit Referenzstamm ATCC 29605 (alias DS2, DSM 3757, IFO 14742, JCM 8879, NBRC 14742, NCCB 85050, NCIMB 2012, NCMB 2012 oder VKM B-1768),<ref name="LPSN"/><ref name="NCBI"/> der unter Stressbedingungen Anzeichen von Multizellularität zeigt.<ref name="Rados2025"/><ref name="Pillai2025"/><ref name="SciAlrt2025-04-26"/>

== Literatur ==
* {{Literatur
   |Hrsg=Georg Fuchs
   |Titel=Allgemeine Mikrobiologie
   |Auflage=9., vollst. überarb. und erw.
   |Verlag=Thieme
   |Ort=Stuttgart
   |Datum=2014
   |ISBN=978-3-13-444609-8}}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="NCBI">
[[National Center for Biotechnology Information|NCBI]] Taxonomy Browser: [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?mode=Undef&searchTerm=Haloferacaceae&searchMode=complete+name&lock=1&unlock=1&command=search&p=has_linkout&p=blast_url&p=genome_blast Haloferacaceae].
</ref>
<ref name="SciAlrt2025-04-26">
Jess Cockerill: [https://www.sciencealert.com/this-single-celled-microbe-can-transform-into-a-multicellular-creature This Single-Celled Microbe Can Transform Into a Multicellular Creature]. Auf: science<sup>alert</sup> vom 26. April 2025 ({{enS}}).
</ref>
<!--------- ab hier Studien etc. nach erstgenanntem Autor ------->
<ref name="Rados2025">
Theopi Rados, Olivia S. Leland, Pedro Escudeiro, John Mallon, Katherine Andre, Ido Caspy, Andriko von Kügelgen, Elad Stolovicki, Sinead Nguyen, Inés Lucía, L. Thiberio Rangel, Sebastian Kadener, Lars D. Renner, Vera Thiel, Yoav Soen, Tanmay A.&nbsp;M. Bharat, Vikram Alva, Alex Bisson: ''Tissue-like multicellular development triggered by mechanical compression in archaea.'' In: ''[[Science]]'', Band 388, Nr.&nbsp;6742, 3. April 2025, S.&nbsp;109–115; {{doi| 10.1126/science.adu004}} ({{enS}}).
</ref>
<ref name="Pillai2025">
Eva K. Pillai, Thibaut Brunet: ''Archaea go multicellular under pressure.'' In: ''[[Science]]'', Band 388, Nr.&nbsp;6742, 3. April 2025, S.&nbsp;28–29; {{doi|10.1126/science.adw6689}} ({{enS}}).
</ref>
</references>

[[Kategorie:Euryarchaeota]]