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2022-07-23T12:10:25Z

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{{Taxobox
| Taxon_Name =
| Taxon_WissName = Cellulomonas
| Taxon_Rang = Gattung
| Taxon_Autor = [[David Hendricks Bergey|Bergey]] ''[[et al.]]'' 1923
| Taxon2_WissName = Cellulomonadaceae
| Taxon2_Rang = Familie
| Taxon3_WissName = Micrococcineae
| Taxon3_Rang = Unterordnung
| Taxon4_WissName = Actinomycetales
| Taxon4_Rang = Ordnung
| Taxon5_WissName = Actinobacteria
| Taxon5_Rang = Abteilung
| Taxon6_Name = Bakterien
| Taxon6_WissName = Bacteria
| Taxon6_Rang = Domäne
| Subtaxa_Rang = Art
| Subtaxa =
* ''[[Cellulomonas aerilata]]''<ref>{{Literatur |Autor=Chang-Muk Lee, Hang-Yeon Weon, Seung-Beom Hong, Young-Ah Jeon, Peter Schumann, Reiner M. Kroppenstedt, Soon-Wo Kwon, Erko Stackebrandt |Titel=Cellulomonas aerilata sp. nov., isolated from an air sample |Sammelwerk=International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology |Band=58 |Nummer=Pt 12 |Verlag= |Datum=2008 |Seiten=2925–2929 |ISSN=1466-5026 |DOI=10.1099/ijs.0.2008/002253-0 |PMID=19060084}}</ref>
* ''[[Cellulomonas biazotea]]''
* ''[[Cellulomonas bogoriensis]]''
* ''[[Cellulomonas cartae]]''
* ''[[Cellulomonas cellasea]]''
* ''[[Cellulomonas cellulans]]''
* ''[[Cellulomonas denverensis]]''
* ''[[Cellulomonas fermentans]]''
* ''[[Cellulomonas fimi]]''
* ''[[Cellulomonas flavigena]]''
* ''[[Cellulomonas gelida]]''
* ''[[Cellulomonas hominis]]''
* ''[[Cellulomonas hominilata]]''
* ''[[Cellulomonas iranensis]]''
* ''[[Cellulomonas persica]]''
* ''[[Cellulomonas terrae]]''
* ''[[Cellulomonas turbata]]''
* ''[[Cellulomonas uda]]''
* ''[[Cellulomonas xylanilytica]]''
| Bild =
| Bildbeschreibung =
}}

'''''Cellulomonas''''' ist eine Gattung stäbchenförmiger, aerober oder fakultativ anaerober Bodenbakterien mit einem chemoorganotrophen Stoffwechsel ([[Chemotrophie|Chemoorganotrophie]]). Sie sind [[Katalase#Verwendung im Labor|katalasepositiv]] und werden zu den [[Gramfärbung|grampositiven]] Bakterien gezählt, sind aber trotzdem leicht zu entfärben. ''Cellulomonas''-Kulturen sind meist undurchsichtig, gelb pigmentiert und konvex. Die Fortbewegung erfolgt durch eine oder mehrere [[Flagelle]]n. Die wichtigsten Lebensräume sind der Erdboden und zersetztes pflanzliches Material. Ein optimales Wachstum findet bei einer Temperatur von 30 °C und einem [[pH-Wert]] zwischen 9 und 10 statt.

== Taxonomie ==
Bereits 1923 wurde die Gattung ''Cellulomonas'' von [[David Hendricks Bergey|David H. Bergey]] et al. erstmals als gramnegative [[Bakterien]] beschrieben. Später hat sich herausgestellt, dass sie grampositiv, allerdings sehr leicht entfärbbar sind. Bis heute sind 18 verschiedene Arten dieser Gattung bekannt,<ref>{{Literatur |Autor=Brian E. Jones, William D. Grant, A. W. Duckworth, Peter Schumann, Norbert Weiss, ErkoYR 2005 Stackebrandt |Titel=Cellulomonas bogoriensis sp. nov., an alkaliphilic cellulomonad |Sammelwerk=International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology |Band=55 |Nummer=4 |Verlag= |Datum= |Seiten=1711–1714 |ISSN=1466-5034 |DOI=10.1099/ijs.0.63646-0}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Erko. Stackebrandt, Otto.YR 1979 Kandler |Titel=Taxonomy of the Genus Cellulomonas, Based on Phenotypic Characters and Deoxyribonucleic Acid-Deoxyribonucleic Acid Homology, and Proposal of Seven Neotype Strains |Sammelwerk=International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology |Band=29 |Nummer=4 |Verlag= |Datum= |Seiten=273–282 |ISSN=1466-5034 |DOI=10.1099/00207713-29-4-273}}</ref> von denen ''Ce. flavigena'' die [[Typusart]] darstellt, welches komplett sequenziert wurde. Das [[Genom]] enthält 3735 Gene.<ref>{{Literatur |Autor=Birte Abt, Brian Foster, Alla Lapidus, Alicia Clum, Hui Sun, Rüdiger Pukall, Susan Lucas, Tijana Glavina Del Rio, Matt Nolan, Hope Tice, Jan-Fang Cheng, Sam Pitluck, Konstantinos Liolios, Natalia Ivanova, Konstantinos Mavromatis, Galina Ovchinnikova, Amrita Pati, Lynne Goodwin, Amy Chen, Krishna Palaniappan, Miriam Land, Loren Hauser, Yun-Juan Chang, Cynthia D. Jeffries, Manfred Rohde, Markus Göker, Tanja Woyke, James Bristow, Jonathan A. Eisen, Victor Markowitz, Philip Hugenholtz, Nikos C. Kyrpides, Hans-Peter Klenk |Titel=Complete genome sequence of Cellulomonas flavigena type strain (134) |Sammelwerk=Standards in Genomic Sciences |Band=3 |Nummer=1 |Verlag= |Datum=2010 |Seiten=15–25 |ISSN=1944-3277 |DOI=10.4056/sigs.1012662 |PMID=21304688}}</ref> [[DNA-DNA-Hybridisierung]]s-Studien und Untersuchungen der ribosomalen [[16S-rRNA]] zeigten, dass die Gattung ''Oerskovia'' auch zu ''Cellulomonas'' gezählt werden kann.<ref>{{Literatur |Autor=Erko Stackebrandt, Mathias Häringer, Karl-Heinz Schleifer |Titel=Molecular genetic evidence for the transfer of Oerskovia species into the genus Cellulomonas |Sammelwerk=Archives of Microbiology |Band=127 |Nummer=3 |Verlag= |Datum=1980 |Seiten=179–185 |ISSN=1432-072X |DOI=10.1007/BF00427191}}</ref>

== Stoffwechsel ==
''Cellulomonas'' haben entweder einen [[Oxidation|oxidativen]] oder [[Fermentation|fermentativen]] Stoffwechsel. Die meisten Arten produzieren sowohl aerob, als auch anaerob Säure aus [[Glucose]], [[Maltose]], [[Saccharose]], [[Xylose]] und [[Lactose]]. ''Cellulomonas'' ist in der Lage, [[Cellulose]]<ref>{{Literatur |Autor=Pierre Béguin, Harvey Eisen, AndréYR 1977 Roupas |Titel=Free and Cellulose-bound Cellulases in a Cellulomonas Species |Sammelwerk=Microbiology |Band=101 |Nummer=2 |Verlag= |Datum= |Seiten=191–196 |ISSN=1465-2080 |DOI=10.1099/00221287-101-2-191}}</ref> (durch [[Cellulase]]), [[Stärke]] und [[Gelatine]] zu [[Hydrolyse|hydrolysieren]]. Außerdem reduzieren sie [[Nitrat]] zu [[Nitrit]] und produzieren [[Desoxyribonuklease|DNasen]].

=== Cellulosezersetzung ===
Cellulosemoleküle sind Ketten aus [[Glucose]]molekülen. Die Grundeinheit ist das Disaccharid [[Cellobiose]]. Cellulose besteht aus dem amorphen (ungeordnetem) und dem kristallinen (geordneten) Bereich.

Cellulasen zersetzen ([[Hydrolyse|hydrolysieren]]) die Bindungen der Cellobiosen. Sie sind mit der Zelloberfläche von ''Cellulomonas'' verbunden, damit die löslichen Spaltprodukte rasch aufgenommen werden können. Um eine möglichst große Reaktionsfläche zu erhalten, lagern sich die Bakterien mit ihrer Längs-Körperachse parallel zur Cellulosefibrille an.

Es gibt zwei verschiedene Grundtypen von Cellulasen: Ein Enzymkomplex ist fest mit dem Bakterium verbunden, während sich der andere frei im Extrazellular-Raum befindet. ''Cellulomonas flavigena'' wendet beide Methoden an.

Cellulasen bilden eine ganze Enzymfamilie:
# ''Endoglucanasen'' spalten zuerst die amorphen wasserzugänglichen Bereiche der Cellulose.
# ''Exoglucanasen'' trennen dann die so freigelegten Enden vom nicht reduzierenden Ende her in [[Trisaccharide|Tri-]] und [[Disaccharid]]einheiten auf.
# ''Cellobiasen'' lösen schließlich noch die Cellobiosen in ihre einzelnen Glucosemoleküle auf.

Cellobiose und Glucose werden schlussendlich in die Zelle aufgenommen.

Die aufgenommenen Disaccharide können dann noch durch die ''Cellobiosephosphorylase'' zerlegt werden, ohne dass ATP benötigt wird:
: Cellobiose + Phosphat → Glucose-1-phosphat + Glucose

=== Hemicellulose-Zersetzung ===
[[Hemicellulose]] ist ein alkalilösliches Polysaccharid und besteht aus drei Hauptzuckerkomponenten ([[Xylane]], [[Mannose|Mannane]], [[Galactane]]), sowie zahlreiche Seitengruppen wie [[Acetylester]], [[Methylether]], [[Uronsäure]]. Im Unterschied zu Cellulose ist anstelle der Hexose β-D-Glucose die Pentose β-D-[[Xylose]], bei der die C6-Gruppe durch ein H-Atom ersetzt wird.

Hemicellulose ist leichter abbaubar und wasserlöslicher als Cellulose, da sie kürzere Ketten bildet, verzweigt und nicht kristallin ist.
Den Hauptbestandteil bilden Xylane, die durch [[Xylanase]]n abgebaut werden können. Für die Abspaltung der Seitengruppen werden andere Enzyme benötigt.
Hauptprodukte des Abbaus sind β-D-Xylolose und das Disaccharid Xylobiose.

== Literatur ==
* David Hendricks Bergey, John G. Holt: ''Bergey’s manual of determinative bacteriology''. 1994, ISBN 0-683-00603-7, S. 575
* Washington C. Winn, Elmer W. Koneman: ''Koneman’s color atlas and textbook of diagnostic microbiology''. 2006, ISBN 0-7817-3014-7, S. 826
* Ernst-Detlef Schulze, Harold A. Mooney: ''Biodiversity and ecosystem function''. 1994, ISBN 3-540-58103-0, S. 76
* Hans Günther Schlegel, Georg Fuchs: ''Allgemeine Mikrobiologie''. 2006, ISBN 3-13-444608-1, S. 289

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Micrococcales]]
[[Kategorie:Micrococcales (Ordnung)]]

Cellulomonas - Versionsgeschichte

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