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Weeksellaceae

Familie der Ordnung Flavobacteriales

Weeksellaceae ist eine Familie von Bakterien. Sowohl harmlose, im Boden oder Wasser vorkommende Bakterien, als auch mögliche Krankheitserreger zählen zu dieser Familie.

Weeksellaceae
Systematik
Domäne: Bakterien (Bacteria)
Abteilung: Bacteroidetes
Klasse: Flavobacteriia
Ordnung: Flavobacteriales
Familie: Weeksellaceae
Wissenschaftlicher Name
Weeksellaceae
García-López et al. 2020

Merkmale

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Bei den Arten handelt es sich um gram-negative, nicht sporenbildende Bakterien. Die Zellen sind kokkoid, stäbchenförmig oder auch pleomorph. Es sind aerobe (also auf Sauerstoff angewiesene), mikroaerobe oder fakultativ anaerobe (auch unter Ausschluss von Sauerstoff lebensfähige) Arten vorhanden. Der Stoffwechsel ist chemoorganotroph. Strikt aerobe Arten nutzen die Atmung, anaerobe Arten führen einen fermentativen Stoffwechsel (Gärung) durch.[1] Zu den fakultativ anaeroben Arten zählen z. B. Chryseobacterium gleum und C. indologenes. Wenn kein Sauerstoff vorhanden ist, nutzen diese Arten den Stoffwechselweg der Nitratatmung.[2][3]

Der Oxidase- und der Katalase-Test fallen unterschiedlich aus.[1] Einige Arten bilden flexirubinartigen Pigmente, hierzu zählen z. B. die aus Bodenproben in der chinesischen Provinz Qinghai isolierte Art Marnyiella aurantia und Arten von Chryseobacterium.[4] Auch Arten, die Carotinoide produzieren, sind vorhanden, wie z. B. Chryseobacterium bovis.[5] Das wichtigste polare Lipid in der Zellmembran ist Phosphatidylethanolamin. Die wichtigsten Menachinone sind MK-6 und MK-7.[1]

Systematik

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Die Familie wurde auf der Grundlage phylogenetischer Analysen von Genom- und 16S-rRNA-Gensequenzen 2019 neu aufgestellt.[1] Der Name der Typusgattung Weeksella wurde zu Ehren von Professor O. B. Weeks für seine Beiträge zur Taxonomie der Gattung Flavobacterium gewählt (Weeksella wurde zunächst zu der Familie der Flavobacteriaceae gestellt).[6][7] Es wurden auch Arten, die zuvor der Gattung Flavobacterium angehörten, in neue Gattungen gestellt und den Weeksellaceae zugeordnet, wie z. B. Chryseobacterium, Elizabethkingia und Empedobacter. So ist Flavobacterium breve das Basonym von Empedobacter brevis, Chryseobacterium gleum wurde zuvor als Flavobacterium gleum und Elizabethkingia meningoseptica als Flavobacterium meningosepticum geführt.[8]

Es folgt eine Liste einiger Gattungen:[9]

Ökologie

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Das Vorkommen der einzelnen Arten ist unterschiedlich. So wurde z. B. die fakultativ anaerobe Art Cloacibacterium normanense im ungeklärten Abwasser von Kläranlagen gefunden.[10] Die Art Spongiimonas flava wurde von einem marinen, nicht näher bestimmten Schwamm isoliert.[11] Frigoriflavimonas asaccharolytica wurde in der Antarktis isoliert, es ist psychrophil („kälteliebend“) und zeigt bei 0–20 °C Wachstum, die optimale Wachstumstemperatur liegt bei 10 °C.[12] Die streng aerobe Art Algoriella xinjiangensis toleriert ebenfalls relativ tiefe Temperaturen, es zeigt noch bei 4 °C Wachstum. Des Weiteren toleriert das Bakterium relativ hohe pH-Werte von bis zu 10 pH. Isoliert wurde die Typusart aus einer Abwasserprobe aus der Stadt Urumqi in China.[13] Auch die Art Chryseobacterium antibioticum ist psychrophil, es wächst noch bei einer Temperatur von 0 °C.

Moheibacter lacus wurde 2022 aus dem Boden eines Sees, M. sediminis 2014 aus Erdboden im Mohe-Becken in China und M. stercoris 2016 aus einer Biogasproduktionsanlage isoliert.[14][15][16] Die aerobe Art Chishuiella changwenlii wurde aus Chishui He, ein Fluß in China, isoliert.[17]

Mögliche Krankheitserreger

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Weeksella virosa kommt als möglicher Krankheitserreger im Inneren von Säugetieren und Menschen vor.[18] Die Art Chryseobacterium indologenes kann ebenfalls pathogen wirken und immungeschwächte Menschen befallen. Andere mögliche humane Krankheitserreger sind z. B. Bergeyella zoohelcum und Elizabethkingia meningoseptica.[19]

Empedobacter brevis wurde 1888 zum ersten Mal aus Kanalwasser isoliert und 1890 von Lustig „Bacillus brevis“ genannt.[20] Später wurde die Art zu der Gattung Flavobacterium gestellt. Im Jahr 1994 stellten Vandamme und Mitarbeiter nach umfangreichen genotypischen, chemotaxonomischen und phänotypische Untersuchungen den neuen Gattungsnamen Empedobacter auf. Ab 2015 wurden neue Arten dieser Gattung beschrieben: Empedobacter stercoris im Jahr 2015, Empedobacter tilapiae 2019 und Empedobacter sedimenti im Jahr 2023. Obwohl Empedobacter brevis ursprünglich aus Kanalwasser isoliert wurde, ist die Art hauptsächlich als klinischer Erreger bekannt. Empedobacter-Stämme wurden u. a. aus menschlichen Augen (Abstriche), Bronchialsekreten, Vaginas (Abstriche), Wunden, Blut und Urin isoliert. Empedobacter brevis und Myroides odoratus (Flavobacterium odoratum) wurden zusammen mit anderen Bakterien wurden aus Fliegeneiern isoliert, sie erscheinen notwendig für die Entwicklung der Fliegenlarven.[20]

Das Bakterium Riemerella anatipestifer ist ein bei Enten aufretender Erreger.[21] Ornithobacterium rhinotracheale wirkt infektiös bei Hühnervögeln.[22]

Mögliche Nutzung

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Der Stamm Cloacibacterium sp. CB-01 könnte für die Einschränkung des Ausstoßes vom Treibhausgas Distickstoffmonoxid (N2O) eingesetzt werden. Das klimawirksame Gas N2O entsteht in der Landwirtschaft bei der Düngung mit Nitrat. Cloacibacterium sp. CB-01 nutzt dieses Gas im Stoffwechsel und bildet hieraus Stickstoff (N2).[23]

Chryseobacterium antibioticum und Chryseobacterium cucumeris produzieren Stoffe, die gegen andere Bakterien antibiotisch wirken. So wirken bestimmte Verbindungen, die von Chryseobacterium antibioticum gebildet werden, gegen Bakterien wie Pseudomonas aeruginosa.[24][25]

Einzelnachweise

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  1. ↑ a b c d García López et al.: Analysis of 1,000 Type-Strain Genomes Improves Taxonomic Classification of Bacteroidetes. In: Frontiers in Microbioly (2019). Ausgabe 10, S. 2083. doi:10.3389/fmicb.2019.02083
  2. ↑ B. Holmes, R. J. Owen, T. A. McMeekin: Genus Flavobacterium. In: Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. 1. Auflage, Band 1: Gram-negative Bacteria of general, medical, or industrial importance. Williams & Wilkins, Baltimore 1984, S. 353–361.
  3. ↑ B. Holmes u. a.: Flavobacterium gleum, a new species found in human clinical specimens. In: International Journal of Systematic Bacteriology, Band 34, 1984, Nr. 1, S. 21–25. doi:10.1099/00207713-34-1-21
  4. ↑ Zhao L, Yang C, Chen M, Zhang J, Kong M, Dong L, Gong J, Yang J, Pu J, Lu S, et al.: Marnyiella aurantia, gen. nov., sp. nov., a novel bacterial species of the family Weeksellaceae that could produce flexirubin type pigments In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2023), Band 73, Ausgabe 10
  5. ↑ Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 1. Auflage. Wiley, 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, doi:10.1002/9781118960608.gbm00301.pub2.
  6. ↑ J.-F. BERNARDET, P. SEGERS, M. VANCANNEYT, F. BERTHE, K. KERSTERS, P. VANDAMME: Cutting a Gordian Knot: Emended Classification and Description of the Genus Flavobacterium, Emended Description of the Family Flavobacteriaceae, and Proposal of Flavobacterium hydatis nom. nov. (Basonym, Cytophaga aquatilis Strohl and Tait 1978). In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 46, Nr. 1, 1996, ISSN 1466-5034, S. 128–148, doi:10.1099/00207713-46-1-128 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 10. Juni 2024]).
  7. ↑ Weeksella - LPSN
  8. ↑ Peter Vandamme et al.: New Perspectives in the Classification of the Flavobacteria: Description of Chryseobacterium gen. nov., Bergeyella gen. nov., and Empedobacter norn. rev. 1994, doi:10.1099/00207713-44-4-827 (microbiologyresearch.org).
  9. ↑ J. P. Euzéby: List of Prokaryotic Names with Standing in Nomenclature – Weeksellaceae (Stand: 5. Juni 2024)
  10. ↑ Toby D. Allen, Paul A. Lawson, Matthew D. Collins, Enevold Falsen, Ralph S. Tanner: Cloacibacterium normanense gen. nov., sp. nov., a novel bacterium in the family Flavobacteriaceae isolated from municipal wastewater. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 56, Nr. 6, 1. Juni 2006, ISSN 1466-5026, S. 1311–1316, doi:10.1099/ijs.0.64218-0 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 8. Juni 2024]).
  11. ↑ Jaewoo Yoon, Jae-Hyuk Jang, Hiroaki Kasai: Spongiimonas flava gen. nov., sp. nov., a new member of the family Flavobacteriaceae isolated from an unidentified marine sponge. In: Antonie van Leeuwenhoek. Band 103, Nr. 3, 1. März 2013, ISSN 1572-9699, S. 625–633, doi:10.1007/s10482-012-9846-4.
  12. ↑ Rodolfo Javier Menes, Eliana V. Machin, Diego M. Roldán, Nikos Kyrpides, Tanja Woyke, William B. Whitman, Hans-Jürgen Busse: Frigoriflavimonas asaccharolytica gen. nov., sp. nov., a novel psychrophilic esterase and protease producing bacterium isolated from Antarctica. In: Antonie van Leeuwenhoek. Band 114, Nr. 12, 1. Dezember 2021, ISSN 1572-9699, S. 1991–2002, doi:10.1007/s10482-021-01656-x.
  13. ↑ Na Yang, Lixin Zhang, Chaomin Sun: Algoriella xinjiangensis gen. nov., sp. nov., a new psychrotolerant bacterium of the family Flavobacteriaceae. In: Antonie van Leeuwenhoek. Band 108, Nr. 5, November 2015, ISSN 0003-6072, S. 1107–1116, doi:10.1007/s10482-015-0564-6.
  14. ↑ Bacteroides stercoris. In: Definitions. Qeios, 7. Februar 2020, doi:10.32388/70rves.
  15. ↑ Yuan Liu, Ya-Qi Chang, Chao-Nan Wang, Meng-Qi Ye, Ming-Yi Wang, Zong-Jun Du: Moheibacter lacus sp. nov., Isolated from Freshwater Lake Sediment. In: Current Microbiology. Band 78, Nr. 5, Mai 2021, ISSN 0343-8651, S. 2160–2164, doi:10.1007/s00284-021-02465-1.
  16. ↑ Ren-Gang Zhang, Xu Tan, Xing-Min Zhao, Jian Deng, Jie Lv: Moheibacter sediminis gen. nov., sp. nov., a member of the family Flavobacteriaceae isolated from sediment, and emended descriptions of Empedobacter brevis, Wautersiella falsenii and Weeksella virosa. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 64, Pt_5, 1. Mai 2014, ISSN 1466-5026, S. 1481–1487, doi:10.1099/ijs.0.060178-0 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 22. Juni 2024]).
  17. ↑ Ren-Gang Zhang, Xu Tan, Ye Liang, Tian-Yi Meng, Hui-Zhen Liang, Jie Lv: Description of Chishuiella changwenlii gen. nov., sp. nov., isolated from freshwater, and transfer of Wautersiella falsenii to the genus Empedobacter as Empedobacter falsenii comb. nov. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 64, Pt_8, 1. August 2014, ISSN 1466-5026, S. 2723–2728, doi:10.1099/ijs.0.063115-0 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 22. Juni 2024]).
  18. ↑ Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 1. Auflage. Wiley, 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, doi:10.1002/9781118960608.gbm00349 (wiley.com [abgerufen am 6. Juni 2024]).
  19. ↑ Späth, I. (2009): Flavobacterium. In: Darai, G., Handermann, M., Sonntag, HG., Tidona, C.A., Zöller, L. (eds): Lexikon der Infektionskrankheiten des Menschen. Springer, Berlin, Heidelberg, 2009, ISBN 978-3-540-44168-7
  20. ↑ a b The Prokaryotes. Springer New York, New York, NY 2006, ISBN 978-0-387-25497-5, doi:10.1007/0-387-30747-8 (springer.com [abgerufen am 11. Juni 2024]).
  21. ↑ P. Segers, W. Mannheim, M. Vancanneyt, K. De Brandt, K.-H. Hinz, K. Kersters, P. Vandamme: Riemerella anatipestifer gen. nov., comb. nov., the Causative Agent of Septicemia Anserum Exsudativa, and Its Phylogenetic Affiliation within the Flavobacterium-Cytophaga rRNA Homology Group. In: International Journal of Systematic Bacteriology. Band 43, Nr. 4, 1. Oktober 1993, ISSN 0020-7713, S. 768–776, doi:10.1099/00207713-43-4-768 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 8. Juni 2024]).
  22. ↑ P. VANDAMME, P. SEGERS, M. VANCANNEYT, K. VAN HOVE, R. MUTTERS, J. HOMMEZ, F. DEWHIRST, B. PASTER, K. KERSTERS, E. FALSEN, L. A. DEVRIESE, M. BISGAARD, K.-H. HINZ, W. MANNHEIM: Ornithobacterium rhinotracheale gen. nov., sp. nov., Isolated from the Avian Respiratory Tract. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 44, Nr. 1, 1994, ISSN 1466-5034, S. 24–37, doi:10.1099/00207713-44-1-24 (microbiologyresearch.org [abgerufen am 10. Juni 2024]).
  23. ↑ Elisabeth G. Hiis, Silas H. W. Vick, Lars Molstad, Kristine Røsdal, Kjell Rune Jonassen, Wilfried Winiwarter, Lars R. Bakken: Unlocking bacterial potential to reduce farmland N2O emissions. In: Nature. 29. Mai 2024, ISSN 0028-0836, doi:10.1038/s41586-024-07464-3 (nature.com [abgerufen am 8. Juni 2024]).
  24. ↑ Ram Hari Dahal, Dhiraj Kumar Chaudhary, Dong-Uk Kim, Ramesh Prasad Pandey, Jaisoo Kim: Chryseobacterium antibioticum sp. nov. with antimicrobial activity against Gram-negative bacteria, isolated from Arctic soil. In: The Journal of Antibiotics. Band 74, Nr. 2, 7. September 2020, ISSN 0021-8820, S. 115–123, doi:10.1038/s41429-020-00367-1.
  25. ↑ Sajid Iqbal, Muhammad Sufyan Vohra und Hussnain Ahmed Janjua: Whole‑genome sequence and broad‑spectrum antibacterial activity of Chryseobacterium cucumeris strain MW‑6 isolated from the Arabian Sea In: 3 Biotech (2021) Band 11: S. 489 doi:10.1007/s13205-021-03039-5

Literatur

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  • García López et al.: Analysis of 1,000 Type-Strain Genomes Improves Taxonomic Classification of Bacteroidetes. In: Frontiers in Microbioly (2019). Ausgabe 10, S. 2083. doi:10.3389/fmicb.2019.02083
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