Caulobacteraceae

Caulobacteraceae
Systematik
Klassifikation: Lebewesen Domäne: Bakterien Abteilung: Proteobacteria Klasse: Alphaproteobacteria Ordnung: Caulobacterales Familie: Caulobacteraceae
Wissenschaftlicher Name
Caulobacteraceae
Henrici & Johnson 1935
Gattungen
Asticcacaulis Brevundimonas Caulobacter Nitrobacteria Phenylobacterium

Die Caulobacteraceae sind eine Familie innerhalb der Alphaproteobacteria und das einzige Mitglied der Ordnung Caulobacterales. Alle Vertreter sind aerob, sie benötigen freien Sauerstoff für den Stoffwechsel und sind chemoorganotroph. Sie kommen in oligotrophen Gewässern vor.

Dimorpher Lebenszyklus

Die Zellen der Gattungen Asticcacaulis, Caulobacter und einiger Arten von Brevundimonas besitzen Prostheka (Zellfortsätze), sogenannte Stiele, mit deren Hilfe sich die Bakterien an ein Substrat anheften können. Hierbei findet man eine Besonderheit innerhalb der Zellteilung, welche bei Caulobacter besonders intensiv untersucht wurde. Eine bestielte Zelle bildet eine Tochterzelle an dem dem Stiel gegenüberliegenden Pol aus. Diese Zelle ist mit einer Flagelle ausgestattet, wodurch sie beweglich (mobil) ist. Daher spricht man auch von Schwärmerzellen. Nach der Teilung bleibt die Schwärmerzelle eine Zeit lang beweglich bis sie ihrerseits wieder ein Stiel ausbildet und sich an ein Substrat anheftet. Dieser dimorphe Lebenszyklus tritt auch bei der Gattung Planctomyces auf.

Kurzbeschreibung einiger Gattungen

Bei den Gattungen Caulobacter, Asticcacaulis und Brevundimonas wurde im Labor bei Anwesenheit von Glucose als Kohlenstoffquelle der Entner-Doudoroff-Weg im Stoffwechsel nachgewiesen.

• Caulobacter: Mehr oder weniger stäbchenförmige, bestielte Zellen mit einer Größe im Bereich von 0,4 - 0,6 x 1 - 2 µm.
• Asticcacaulis: Die Zellen sind stäbchenförmig und bestielt. Die Zellgröße liegt innerhalb von 0,5 - 0,7 x 1 - 3 µm.
• Brevundimonas: Einige Arten sind ebenfalls bestielt. Die Zellen sind ca. 0,4 - 0,5 x 1 - 2 µm groß und stäbchenförmig.
• Phenylobacterium: Die Zellen sind stäbchenförmig oder kokkoid. Die Zellengröße liegt im Bereich von 0,7 - 1,0 x 1,0 - 2,0 µm. Flagellen oder Geißeln sind nicht vorhanden, die Zellen sind nicht beweglich.

Systematik

Die Familie Caulobacteraceae^[1] ist das einzige Mitglied der Ordnung Caulobacterales^[1]. Die Caulobacterales sind die Typusordnung der Alphaproteobacteria.^[2] Mit wenigen Ausnahmen beschreiben die Caulobacterales eine phylogenetisch klar abgegrenzte Linie. Die Typusgattung, sowohl der Ordnung Caulobacterales als auch der Familie Caulobacteraceae, ist Caulobacter und wurde bereits 1935 mit der Typusart Caulobacter vibriodes beschrieben.^[1]

Neue Erkenntnisse in der Phylogenie als Grundlage der Bakterientaxonomie sorgten für gewaltige Umstellungen in der Domäne Bakterien.^[3] Obwohl die Ordnung Caulobacterales gegenüber anderen Ordnungen in den Alphaproteobacteria gut abgegrenzt ist,^[4] wurden falsche Zuordnungen noch nicht beseitigt.^[5] Die Arten der Gattungen Caulobacter und Asticcacaulis^[6] sind auf die zwei Ordnungen Caulobacterales und Sphingomonadales verteilt. Zudem sind je eine Art der Gattungen Streptomyces und Mycoplana noch nicht entsprechend in eine Gattung der Caulobacterales (voraussichtlich Brevundimonas) transferiert. Daher kann man die Ordnung Caulobacterales trotz guter Datenlage noch nicht als monophyletisch, sondern nur als paraphyletisch und polyphyletisch bezeichnen.

Gattungen und Arten dieser Familie^[7]:

• Asticcacaulis Poindexter 1964
  • A. benevestitus Vasilyeva et al. 2006
  • A. biprosthecium Pate et al. 1973
  • A. excentricus Poindexter 1964
  • A. taihuensis Liu et al. 2005

• Brevundimonas Segers et al. 1994 emend. Abraham et al. 1999
  • B. alba Poindexter 1964
  • B. aurantiaca (ex Poindexter 1964) Abraham et al. 1999
  • B. aveniformis Ryu et al. 2007
  • B. bacteroides Poindexter 1964 (Approved Lists 1980)
  • B. basaltis Choi et al.
  • B. bullata (Gray and Thornton 1928) Kang et al. 2009
  • B. diminuta (Leifson and Hugh 1954) Segers et al., 1994
  • B. halotolerans Abraham et al. 2010
  • B. intermedia (Poindexter 1964) Abraham et al. 1999
  • B. kwangchunensis Yoon et al. 2006
  • B. lenta Yoon et al. 2007
  • B. mediterranea Fritz et al. 2005
  • B. naejangsanensis Kang et al. 2009
  • B. nasdae Li et al. 2004
  • B. poindexterae Abraham et al. 2010
  • B. staleyi Abraham et al. 2010
  • B. subvibrioides (Poindexter 1964) Abraham et al. 1999
  • B. terrae Yoon et al. 2006
  • B. vancanneytii Estrela and Abraham 2010
  • B. variabilis (Poindexter 1989) Abraham et al. 1999
  • B. vesicularis (Büsing et al. 1953) Segers et al. 1994
• Caulobacter Henrici and Johnson 1935
  • C. fusiformis Poindexter. 1964
  • C. henricii Poindexter 1964
  • C. leidyi Poindexter 1964
  • C. mirabilis Abraham et al. 2008
  • C. segnis (Urakami et al. 1990) Abraham et al. 1999
  • C. vibrioides Henrici and Johnson 1935

• Phenylobacterium Lingens et al. 1985
  • P. composti Weon et al. 2008
  • P. conjunctum Abraham et al. 2008
  • P. falsum Tiago et al. 2005
  • P. haematophilum Abraham et al. 2008
  • P. immobile Lingens et al. 1985
  • P. koreense Aslam et al. 2005
  • P. lituiforme Kanso and Patel 2004

Quellen

1. ↑ ^{a b c} Henrici AT, Johnson DE (1935) Studies of Freshwater Bacteria: II. Stalked Bacteria, a New Order of Schizomycetes. J Bacteriol. 30: 61-93. PMID 16559821
2. ↑ Garrity GM, Bell JA, LILBURN T (2005) Class I. Alphaproteobacteria class. nov. In: Brenner DJ, Krieg NR, Staley JT and Garrity GM (eds), Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, second edition, vol. 2 (The Proteobacteria), part C (The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteobacteria), Springer, New York. ISBN 0-387-24145-0.
3. ↑ Woese CR, Stackebrandt E, Macke TJ, Fox GE (1985) A phylogenetic definition of the major eubacterial taxa. Syst Appl Microbiol. 6: 143−51. PMID 11542017
4. ↑ Williams KP, Sobral BW, Dickerman AW (2007) A robust species tree for the alphaproteobacteria. J Bacteriol. 189: 4578−86. PMID 17483224.
5. ↑ Analyse mit dem Datensatz des Living Tree Projekts (Stand: LTP95). Yarza P, Richter M, Peplies J, Euzeby J, Amann R, Schleifer KH, Ludwig W, Glöckner FO, and Rossello-Mora R (2008) The All-Species Living Tree project: A 16S rRNA-based phylogenetic tree of all sequenced type strains. Syst Appl Microbiol 31:241−250. PMID 18692976
6. ↑ Poindexter JS (1964) Biological properties and classification of the Caulobacter group. Bacteriological Reviews. 28: 231-295. PMID
7. ↑ J.P. Euzéby: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature – Familie Caulobacteraceae (Stand November 2011)

Literatur

• Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock - Mikrobiologie. 11. Auflage. Pearson Studium, München 2006, ISBN 3-8274-0566-1
• George M. Garrity: Bergey's manual of systematic bacteriology. 2. Auflage. Springer, New York, 2005, Vol. 2: The Proteobacteria Part C: The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteabacteria ISBN 0-387-24145-0