NC10 (auch Candidate division NC10, Candidate division Nullarbor caves 10, Methylomirabilota) ist ein vorgeschlagenes Phylum (Abteilung, englischdivision) von Bakterien mit Kandidatenstatus.[2]
Bis 2016 waren noch keine Mitglieder kultiviert worden. Die Schwierigkeit bei der Herstellung von Laborkulturen hängt mit den niedrigen Wachstumsraten und anderen limitierenden Wachstumsfaktoren zusammen.[1][3][4][5]
NC10 ist vorgeschlagenes Mitglied oder Schwesterphylum der „Rokubacteria“[6][7] und gehört daher mit diesen zu den Proteobacteria.
Schnelle Fakten Systematik, Wissenschaftlicher Name ...
NC10
CLSM-Aufnahme einer Mikrokolonie von „Ca. Methylomirabilis sinica“. Balken 5μm.[1]
Ein Mitglied von NC10, Methylomirabilis oxyfera, ist der erste bekannte Organismus, der die Methanoxidation mit der Reduktion von Nitrit zu Distickstoff (N2) koppelt.[8]
Dies ist aus mehreren Gründen bedeutsam.
Erstens sind nur drei andere biologische Wege bekannt, um Sauerstoff zu produzieren: Photosynthese, Chloratatmung (en. chlorate respiration) und die Entgiftung von reaktiven Sauerstoffspezies (en. reactive oxygen species, ROS).
Zweitens verbindet die anaerobe Methanoxidation (AMO) gekoppelt mit der Nitritreduktion die globalen Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufe, so dass denitrifizierende Methanotrophe im NC10-Phylum den Methangehalt in der Atmosphäre beeinflussen.[1]
Drittens eröffnet dieser Befund die Möglichkeit, dass in der Urzeit der Erde Sauerstoff in der Atmosphäre bereits vor der Entwicklung der Photosynthese und der Großen Sauerstoffkatastrophe verfügbar war, was einige Aspekte moderner Theorien über die Entwicklung des frühen Lebens auf der Erde in Frage stellen könnte.[8]
NC10 (Candidate division Nullarbor caves 10) wurde als Phylum erstmals 2003 auf der Grundlage von hochgradig divergenten Gensequenzen der 16S-rRNA aus aquatischen mikrobiellen Formationen in überfluteten Nullarbor-Höhlen (Höhlen in bzw. unter der Nullarbor-Ebene, Südaustralien[9]) vorgeschlagen.[10]
Die ersten Einsichten in das Genom des Phylums wurden 2010 veröffentlicht.
Weitere Mitglieder des NC10-Phylums wurden unter anderem in den Torfgebieten der Brunssummerheide (Provinz Limburg, Niederlande),[11]
im tief geschichteten Zugersee (Zentralschweiz),[12][13]
und in einem Reisfeld mit Langzeitdüngung (Hangzhou, China)[14]
nachgewiesen.
Das Phylum NC10 ist vorgeschlagenes Mitglied oder Schwesterphylum der Rokubacteria[6][7][Anm. 1]
und gehört mit diesen daher zu den Proteobacteria. Zur näheren Verwandtschaft zählt eine Klade mit den Acidobacteria und Aminicenantes,[15] vgl. Vaksmaa etal. (2017)[16]
Im Phylum selbst lassen sich vier Kladen (Gruppe A bis D) identifizieren,[16]Methylomirabilis
gehört zur Gruppe A.[1]
Mitglieder des Phylums sind gemäß National Center for Biotechnology Information (NCBI) (Auswahl):[2][Anm. 2]
Wird NC10 als Teil der „Rokubacteria“ aufgefasst, und dieses Taxon im Rang eines Phylums, so müsste für NC10 eine niedrigere Rangstufe vorgesehen werden.
Jon S.Graf,Magdalena J.Mayr,Hannah K.Marchant,DanielaTienken,Philipp F.Hach,AndreasBrand,Carsten J.Schubert,Marcel M.M.Kuypers,JanaMilucka: Bloom of a denitrifying methanotroph, 'Candidatus Methylomirabilis limnetica', in a deep stratified lake. In: sfam Environmental Microbiology. 20. Jahrgang, Nr.7, Juli 2018, ISSN1462-2920, S.2598–2614, doi:10.1111/1462-2920.14285, PMID 29806730 (englisch).
Sina Schorn, Jon S. Graf, Sten Littmann, Philipp F. Hach, Gaute Lavik, Daan R. Speth, Carsten J. Schubert, Marcel M.M. Kuypers, Jana Milucka: Persistent activity of aerobic methane-oxidizing bacteria in anoxic lake waters due to metabolic versatility. In: Nature Communications, Band 15, Nr.5293, 21. Juni 2024; doi:10.1038/s41467-024-49602-5 (englisch).