| Atelocyanobacterium thalassae | ||||||||||||
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TEM-Aufnahme der Coccolith-Form von B. bigelowii, Exemplar aus dem Hafen von Tomari[1] (Präfektur Tottori, Japan) zeigt Zellkern (N), Chloroplasten (Chl), Lipidkügelchen (L), Pentalithen (P), Mitochondrien (mt) und Sphäroidkörper alias Nitroplast (S) des stickstofffixierenden Bakteriums. | ||||||||||||
| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Candidatus Atelocyanobacterium thalassae | ||||||||||||
| corrig. Thompson et al., 2012[2] |
Candidatus Atelocyanobacterium thalassae, ursprünglich (grammatikalisch inkorrekt) Candidatus Atelocyanobacterium thalassa, informell auch Atelocyanobacterium thalassa[e] oder auch kurz UCYN-A genannt, ist eine Art (Spezies) stickstofffixierender (diazotropher) Cyanobakterien, die in den Ozeanen und Meeren auf der ganzen Erde in messbaren Mengen vorkommt.[2][3]
Die Zellen von A. thalassae sind kugelförmig mit einem Durchmesser von 1–2 μm.[4]
Sie versorgen die Meeresregionen mit Stickstoff, indem sie nicht biologisch verfügbaren atmosphärischen Stickstoff (Distickstoff N2) in biologisch verfügbares Ammonium umwandeln (fixieren), das von anderen marinen Mikroorganismen genutzt werden kann.[2]
Im Gegensatz zu vielen anderen Cyanobakterien enthält das Genom von A. thalassae keine Gene für RuBisCO, das Photosystem II oder den Citratzyklus.[5] Somit ist A. thalassae nicht in der Lage, Kohlenstoff durch Photosynthese zu binden. A. thalassae fehlen daher im Genom eine Reihe von Genen, die für Cyanobakterien spezifisch sind, obwohl es sich um einen evolutionären Nachkommen dieser Bakteriengruppe handelt.[5] Aufgrund der Unfähigkeit, selbst Kohlenstoff zu binden, ist A. thalassae ein obligater Endosymbiont, der in photosynthetisch aktiven Mikroalgen (Picoeukaryoten) gefunden wurde.[5] A. thalassae fixiert Stickstoff für die Algen, während die Algen durch Photosynthese Kohlenstoff bereitstellen.[6]
Insbesondere wurde die Unterlinie (Stamm) UCYN-A2 als Endosymbiont in der Alge Braarudosphaera bigelowii gefunden. Die Zellen dieser Algenspezies enthalten als Wirtszellen mindestens einen, öfters auch zwei dieser Endosymbionten.[2][7] Im Jahr 2024 wurde bekannt, dass dieser Vertreter von A. thalassae in seinem Wirt B. bigelowii in einer so engen Symbiose mit gegenseitiger Abhängigkeit lebt, dass er sich eher wie ein echtes Organell als ein noch weitgehend eigenständiger Endosymbiont verhält. Daher wurde vorgeschlagen, diese Endosymbionten als Nitroplasten zu bezeichnen.[8][9][10]
Es wird vermutet, dass Gene von A. thalassae in Zukunft zur gentechnischen Veränderung von Nutzpflanzen eingesetzt werden könnten, um deren Wachstum und Ertrag durch Stickstofffixierung zu verbessern.[10]
Es gibt viele Unterlinien von A. thalassae, die über ein breites Spektrum von Meeresumgebungen und Wirtsorganismen verbreitet sind.[3] Es scheint, dass einige Unterlinien von A. thalassae (bzw. ihre Wirte) eine Vorliebe für oligotrophe Meeresgewässer haben, während andere Unterlinien Küstengewässer bevorzugen.[11] Über dieses Spektrum an Wirten und Habitaten ist noch nicht viel bekannt und daher weitere Forschung nötig.[2]
- ↑ Tomari Harbor, Tottori. Auf Mapcarta (de).
- ↑ a b c d e Referenzfehler: Ungültiges
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