Actinorhiza

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Actinomycetaceae
Actinomyces israelii
Systematik
Domäne: Bacteria Stamm: Actinobacteria Abteilung: Actinobacteria Ordnung: Actinomycetales Familie: Actinomycetaceae
Wissenschaftlicher Name
Actinomycetaceae
Buchanan 1918, emend. Stackebrandt et al. 1997

Aktinomyzeten sind grampositive, meist aerobe, filamentöse (fadenförmige) Bakterien mit einem hohen G+C-Gehalt in der DNA (Anteil der DNA-Basen Guanin und Cytosin). Sie enthalten unter anderen zwei artenreiche Gattungen und stehen taxonomisch innerhalb der Klasse der Actinobacteria. Die fadenförmigen Aktinomyzeten sind meistens mehrzellig, verzweigt und bilden ein Mycel ähnlich den Pilzen. In der älteren Fachliteratur werden sie deshalb auch als Strahlenpilze bezeichnet: Die Myzelform dieser Bakterien lässt sie wie eine Pilzkolonie erscheinen.

Aktinomyzeten stellen einen wesentlichen Bestandteil der Bodenmikrobiozönose dar, nur wenige Arten leben aquatisch.

Einige Arten sind Symbionten von Pflanzen. In Anlehnung an die Bezeichnung Mykorrhiza für die Symbiose zwischen Pflanzen und Pilzen spricht man bei Aktinomyzeten von einer Actinorrhiza. Dies ist ein Beispiel für konvergente Entwicklung. Aktinomyceten der Gattung Frankia bilden analog zu den Knöllchenbakterien der Fabaceen Stickstoff-fixierende Wurzelknöllchen beispielsweise mit der Erle oder dem Sanddorn.

Viele Aktinomyzeten sind in der Lage, Sporen zu bilden. Diese entstehen am Ende eines Filamentes (Sporophor) und haben eine charakteristische Form und Struktur. Deshalb werden die Sporen zur Klassifikation dieser Bakterien herangezogen. Die Sporen sind bei weitem nicht so widerstandsfähig wie die Endosporen von Bacillus- und Clostridium-Arten. Viele in Böden lebende Aktinomyzeten produzieren Geosmine. Diese flüchtigen Stoffe sind für den charakteristischen Geruch frischer Erde verantwortlich und können zum Beispiel auf gepflügten Äckern wahrgenommen werden.

Große Bedeutung haben Aktinomyzeten als Produzenten von Antibiotika. Bei der Suche nach neuen antibakteriellen oder fungiziden Wirkstoffen konzentriert man sich seit langer Zeit auf diese Bakterien. Einzelne Arten produzieren zum Beispiel Chloramphenicol, Polyene, Makrolide, Tetracycline oder Aminoglykoside wie Streptomycin und Neomycin. Streptomyces achromogenes produziert Streptozotozin. Aktinomyzeten sind ernährungsphysiologisch vielseitig. Einige Arten können ungewöhnliche und schwer abbaubare, komplexe Verbindungen zersetzen. Sie spielen daher eine wichtige Rolle beim Abbau von Schadstoffen und der Selbstreinigung von Böden.

Aktinomyzeten haben sehr große Genome. Die DNA ist im Gegensatz zu den meisten anderen Bakterien nicht in einem circulären, sondern oft in mehreren linearen Chromosomen angeordnet. Das Genom von Streptomyces coelicolor wurde vollständig sequenziert und die Basensequenzen 2002 veröffentlicht (siehe sequenzierte Organismen). Es enthält die meisten Gene unter allen bisher untersuchten Bakterien.

Als Krankheitserreger spielen Aktinomyzeten kaum eine Rolle. Actinomyces bovis ist der erste in der Literatur beschriebene Aktinomyzet und eine der wenigen anaerob lebenden Arten. Er ist der Erreger der Aktinomykose, die hauptsächlich bei Rindern vorkommt und bei der der Kieferknochen befallen wird. Beim Menschen können Aktinomyzeten eine Canaliculitis hervorrufen. Eine ebenfalls wichtige Rolle als Eitererreger bei Tieren spielt Arcanobacterium pyogenes

Gattungen und Arten (Auswahl)

Die Familie Actinomycetaceae umfasst die folgenden Gattungen,^[1] dazu eine Auswahl von Arten:

• Actinobaculum Lawson et al. 1997
• Actinomyces Harz 1877
  • Actinomyces bovis Harz 1877 (Typusart)
  • Actinomyces funkei Lawson et al. 2001
  • Actinomyces gerencseriae Johnson et al. 1990
  • Actinomyces graevenitzii Pascual Ramos et al. 1997
  • Actinomyces israelii (Kruse 1896) Lachner-Sandoval 1898
  • Actinomyces naeslundii Thompson & Lovestedt 1951
  • Actinomyces odontolyticus Batty 1958
• Arcanobacterium Collins et al. 1983
  • Arcanobacterium haemolyticum (ex Mac Lean et al. 1946) Collins et al. 1983
  • Arcanobacterium pyogenes (Glage 1903) Pascual Ramos et al. 1997
• Falcivibrio Hammann et al. 1984
• Mobiluncus Spiegel & Roberts 1984
• Varibaculum Hall et al. 2003

Nach dieser Systematik werden die Gattungen Cellulomonas, Frankia und Streptomyces in eigene Familien gestellt, siehe Actinomycetales.

Literatur

Martin Dworkin, Stanley Falkow, Eugene Rosenberg, Karl-Heinz Schleifer, Erko Stackebrandt (Hrsg.): The Prokaryotes, 3. Auflage, Bd. 3: Archaea. Bacteria: Firmicutes, Actinomycetes. Springer Verlag, New York 2006, ISBN 978-0-387-25493-7 (Print), ISBN 978-0-387-30743-5 (Online)

Einzelnachweise

1. ↑ Euzéby JP. List of bacterial names with standing in nomenclature: a folder available on the Internet. Int. J. Syst. Bacteriol. 1997. 47:590-592. PMID 9103655. Familie Actinomycetaceae in LPSN, abgerufen am 5. Januar 2009.