Organismus des Tages Chloroflexus aurantiacus

Phylogenie von Chloroflexus Domäne: Bakterien Phylum: Chloroflexi Ordnung: Chloroflexales Familie: Chloroflexaceae Genus: Chloroflexus  andere Genera: Chloronema Roseiflexus   

The uncultured majority 13 The uncultured majority 9 1205 4 n = published species 1367 220 8 Black: 12 original Phyla (Woese 1987) many pure cultures White: 14 new phyla since 1987 some isolates Gray: 26 candidate phyla no isolates 1808 91 What are they all doing ? 11 24 25 Rappé & Giovannoni (Annu Rev Microbiol, 2003) Keller & Zengler (Nat Rev Microbiol, 2004)

Physiologische Eigenschaften von C. aurantiacus Thermophil (bis 70° C) Aerob, fakultativ anaerob Wächst: Photoautotroph über 3-Hydroxypropionatzyklus Photoorganotroph (wie Nichtschwefelpurpurbakterien) Chemoorganotroph (bei Lichtmangel) Anoxygene Photosynthese

Entnommen aus Fuchs et al., 2007

Photosynthese von C. aurantiacus Eigenschaften der grünen Schwefelbakterien (Chlorobi) Chlorosom Bacteriochlorophyl c Eigenschaften der Nichtschwefelpurpurbakterien Bacteriochlorophyl a Reaktionszentrum der Nichtschwefelpurpur? B880 Antennenkomplex

Schema des Photosyntheseapparates von Chloroflexus

Wo absorbieren welche Chlorophylle?

Schichtung im stratifizierten See

Erfolgreiche Jagd in der Sprungschicht

Es geht aber auch in einem Tümpel

Vergleich zu Chlorobi (grüne Schwefelbakterien) Ähnliche Photosynthese Aber keine reduzierten Schwefelverbindungen als Elektronendonor

Wichtigster Unterschied zu oxygener Photosynthese? Nur ein Photosystem Nicht genügend Energie um von Wasserspaltung (+ 1,2 V) zur Reduktion von NADH zu kommen (- 0,32V) Aufgaben der Photosynthese: Energiegewinnung Bereitstellen von Reduktionsäquivalenten (NAD(P)H)

Halobakterien

Habitate für Hyperhalophile Phototrophe halophile Einzeller färben das Wasser dieser Salzgewinnungsanlage. Je nach Salzgehalt dominieren bestimmte Arten in den einzelnen Becken.

Salzsee Bild aus Fuchs Seite 563

Saline

Spezielle phototrophe Energiegewinnung bei Halobakterien Bacteriorhodopsin Lichtgetriebene Protonenpumpe (ohne ETP) Integrales Membranprotein mit 7 Helices (Österheld, MPI Martinsried) Bildet eine quasikristalline Struktur in der Membran (Purpurmembran) Pigment Retinal ist kovalent gebunden

Halobacterium salinarum und Bacteriorhodopsin Geklaut vom Lehrstuhl für Biophysik Ruhr-Uni Bochum

Funktionsweise von Bacteriorhodopsin Anregung führt zu Konformationsänderung des Proteins pKa-Erhöhung der Lysin Schiffschen Base (Freigabe des Protons) Rückfaltung zum CP und erneute Protonierung