Pyrococcus

Pyrococcus ist eine Gattung von Archaeen in der Klasse Thermococci.^[1][4].^[2][3] Typusart ist Pyrococcus furiosus.^[1][2]

Pyrococcus
Pyrococcus furiosus
Systematik
Reich: Methanobacteriati Abteilung: Methanobacteriota[1]/Methanobacteriota_B[2] Klasse: Thermococci Ordnung: Thermococcales Familie: Thermococcaceae Gattung: Pyrococcus
Wissenschaftlicher Name
Pyrococcus
Fiala & Stetter 1986[1][3]

P. furiosus

Beschreibung und Bedeutung

Rubredoxin^[5] von P. furiosus

Pyrococcus hat ähnliche Eigenschaften wie andere thermoautotrophe Archaeen wie Thermococcus, Archaeoglobus und Methanococcus, da sie alle thermophil und anaerob sind. Pyrococcus unterscheidet sich jedoch von Archaeoglobus und Methanococcus dadurch, dass seine optimale Wachstumstemperatur bei fast 100 °C liegt und die Gattung in größeren Meerestiefen als die anderen vorkommt. Die Erforschung von Pyrococcus liefert Erkenntnisse über mögliche Mechanismen, mit denen extreme Umweltbedingungen wie hohe Temperaturen und hoher Druck überstanden werden können.^[3] Diese Mikroorganismen werden im Labor intensiv untersucht, um ihre Vermehrung in extremen Umgebungen besser zu verstehen und neue thermostabile Proteine mit biotechnologischen Anwendungen zu finden.^[6]

Systematik

Pittman et al. (1991) schlugen für diesen Gattungsnamen die Abkürzung „PYCO“ vor, was jedoch offenbar keine praktische Relevanz mehr hat.^[7][1]

P. yayanosii

Die hier wiedergegebene Systematik (Artenliste) der Gattung basiert auf folgenden Quellen (Stand 6. Oktober 2025):

• L – List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN)^[1]
• N – National Center for Biotechnology Information (NCBI)^[4]
• G – Genome Taxonomy Database (GTDB)^[2]

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Gattung Pyrococcus Fiala & Stetter 1986^(L,N,G)

• Spezies „Pyrococcus abyssi“ Erauso et al. 1993^(L,N,G)[8]
  • Stamm CNCM I-1302^(L) alias GE5^(L,N), CNCM:I:1302 oder Orsay^(N,G)
• Spezies Pyrococcus endeavori^(N) [„Pyrococcus endeavori“^(N), Pyrococcus sp. ES4^(N)]
  • Stamm ES4^(N)
• Spezies Pyrococcus furiosus Fiala & Stetter 1986^(L,N,G) (Typusart^(L,G))
  • Stamm DSM 3638^(L,N,G) alias ATCC 43587, JCM 8422 oder Vc 1^(L,N)
  • Stamm COM1^(N,G)
  • Stamm DJKA75_ANT-F21_bin.26^(G)
• Spezies Pyrococcus glycovorans Barbier et al. 1999^(L,N)[9] [Pyrococcus sp. AL585^(N)]
  • Stamm AL585^(L,N) alias CNCM I-2120^(L) oder CNCM:I:2120^(N)
• Spezies Pyrococcus horikoshii González et al. 1999^(L,N,G) [Pyrococcus shinkaii^(N)]
  • Stamm ATCC 700860 alis DSM 12428, JA-1, JCM 9974, NBRC 100139^(L,N), OT-3^(L) oder OT3^(N,G)
  • Stamm UBA8834^(G)
• Spezies Pyrococcus kukulkanii Callac et al. 2016^(L,N) [Pyrococcus sp. NCB100^(N)]
  • Stamm BG 1337^(L) alias DSM 101590, NCB 100^(L,N) oder NCB100^(G)
  • Stamm LMOA31^(G)
  • Stamm LMOA34^(G)
  • Stamm LMOA32^(G)
  • Stamm LMOA33^(G)
  • Stamm LMOA25^(G)
  • Stamm LMOA40^(G)
  • Stamm LMOA41^(G)
  • Stamm LMOA30^(G)
  • Stamm LMOA38^(G)
  • Stamm LMOA39^(G)
• Spezies Pyrococcus woesei Zillig 1988^(L,N)[10] [„Pyrococcus furiosus subsp. woesei“^(N)]
  • Stamm ATCC 49860 alias DSM 3773 oder JCM 8421^(L)
• Spezies Pyrococcus yayanosii Birrien et al. 2011^(L,N,G)
  • Stamm CH1^(L,N,G) alias JCM 16557^(L,N)
• Spezies Pyrococcus sp000211475^(G) [Pyrococcus sp. NA2^(N)]
  • Stamm NA2^(N,G)
• Spezies Pyrococcus sp000263735^(G) [Pyrococcus sp. ST04^(N)]
  • Stamm ST04^(N,G)
• Spezies Pyrococcus sp003660485^(G) [Pyrococcus sp. LMO-A29^(N)]
  • Stamm LMOA29^(G) alias LMO-A29^(N)
  • Stamm B21_G6^(G)
• Spezies Pyrococcus sp. 12/1^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. 121^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. 303^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. 304^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. 312^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. 32-4^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. 321^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. 322^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. 323^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. 324^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. 95-12-1^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. AV5^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. Ax99-7^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. C2^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. EX2^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. Fla95-Pc^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. GB-3A^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. GB-D^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. GBD^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. GI-H^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. GI-J^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. GIL^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. HT3^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. JT1^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. LMO-A30^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. LMO-A31^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. LMO-A32^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. LMO-A33^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. LMO-A34^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. LMO-A35^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. LMO-A36^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. LMO-A37^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. LMO-A38^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. LMO-A39^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. LMO-A40^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. LMO-A41^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. LMO-A42^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. M24D13^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. MA2.31^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. MA2.32^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. MA2.34^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. MV1019^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. MV4^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. MV7^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. MZ14^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. MZ4^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. NS102-T^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. P12.1^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. PK 5017^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. ST700^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. TC95-7C-S^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. Tc-2-70^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. Tc95-7C-I^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. Tc95_6^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. V211^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. V212^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. V221^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. V222^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. V231^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. V232^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. V61^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. V62^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. V63^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. V72^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. V73^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. VB112^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. VB113^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. VB81^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. VB82^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. VB83^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. VB85^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. VB86^(N)
• Spezies Pyrococcus sp. VB93^(N)

Synonyme und Verschiebungen 8NACH lpsn9:

• zur Gattung Thermococcus:
  • Spezies Pyrococcus chitonophagus (Huber & Stetter 1996) Lepage et al. 2004 gilt als Synonym von Thermococcus chitonophagus Huber & Stetter 1996 (d. h. die Neuklassifizierung wurde von der LPSN nicht übernommen,^(L)jedoch von der GTDB^(G)
  • Spezies „Pyrococcus kodakaraensis“ Rahman et al. 1998 gilt als Synonym von Thermococcus kodakarensis corrig. Atomi et al. 2005^(L)

Phylogenie

16S-rRNA-basiert: LTP_06_2022[11]	Basierend auf 53 Markerproteinen: GTDB 08-RS214[12]
Pyrococcus  P. yayanosii     P. horikoshii     P. furiosus     P. woesei     P. kukulkanii     „P. chitonophagus“     P. glycovorans Vorlage:Klade/Wartung/Style	Pyrococcus  P. yayanosii     P. furiosus     „P. abyssi“     P. horikoshii     P. kukulkanii     „P. chitonophagus“ Vorlage:Klade/Wartung/Style

Genom

Drei der Pyrococcus-Arten wurden sequenziert. P. furiosus DSM 3638 hat mit 1,9 Mbp (Megabasenpaaren) das größte Genom,^[13] gefolgt von P. abyssi GE5 mit 1,8 Mbp^[14] und P. horikoshii UBA8834 mit 1,7 Mbp.^[15] Die Genome kodieren für viele verschiedene Stoffwechselenzyme, wodurch sie ein breiteres Spektrum an Lebensbedingungen haben, da sie eine Vielzahl organischer Substanzen transportieren und verstoffwechseln können. Im Detail wurden auch einige Unterschiede zwischen den Arten festgestellt. P. abyssi hat neben dem ringförmigen Chromosom von 1,76 Mbp ein Plasmid von 3,5 kbp (Kilobasenpaaren)^[16]

Zellaufbau und Stoffwechsel

Die Zellen von Pyrococcus sind etwa 0,8–2,0 μm groß und haben eine leicht unregelmäßig-sphärische (kokkoide) Form. Sie weisen eine polare (d. h. endständige) Anordnung der Geißeln (Archaellen) auf und sind von einem S-Layer umgeben, der einen periplasmatischen Raum um die Zytoplasmamembran umschließt.^[3][9][17] Die Pyrococcus-Arten sind anaerob und unterscheiden sich untereinander geringfügig in ihrem Stoffwechsel. Der wichtigste Stoffwechselweg ist die Peptidfermentation. Bei P. furiosus und P. abyssi wurde ein Wachstum auf Stärke, Maltose und Pyruvat beobachtet, nicht jedoch bei P. horikoshii. Zwar ist elementarer Schwefel (S₀) für das Wachstum nicht erforderlich, fördert jedoch das Wachstum. Schwefel ist für die Bildung von Fermentations-Enzymen notwendig.^{[18][19][20][21]}

Ökologie

Pyrococcus-Arten leben in Umgebungen mit extrem hohen Temperaturen, wie beispielsweise Hydrothermalquellen. Optimale Wachstumsbedingungen sind ein pH-Wert von etwa 7, eine Salzkonzentration von etwa 2,5 % (25 g/ℓ) und eine Temperatur von etwa 98 °C. Da in ihren Habitaten kaum Sauerstoff verfügbar ist, leben sie verständlicherweise anaerob. In Hydrothermal-Schloten, in denen P. abyssi gefunden wurde, gibt es kein Sonnenlicht und zusätzlich zu den extrem hohen Temperaturen herrscht ein Druck von etwa 200 atm.^[8]

Namensgebung

Pyrococcus ist griechisch (aus „pŷr“ und „kokkos“) und heißt „Feuerbeere“. Der Name bezieht sich auf die runde Gestalt und seine Thermophilie.^[1]

Weblinks

Daniel Prieur: "Pyrococcus abyssi" en division : cette bactérie, hyperthermophile anaérobie (vivant sans oxygène) – Pyrococcus abyssi bei der Teilung: Dieses Bakterium (sic!), ein hyperthermophiler Anaerobier (lebt ohne Sauerstoff). CNRS (cnrs.fr, französisch).