Methanocaldococcus jannaschii

Methanocaldococcus jannaschii (früher Methanococcus jannaschii) ist taxonomisch eine Art von prokaryotischen Mikroorganismen.^[2] M. jannaschii gehört als Methanbildner zur Domäne der Lebewesen Archaea.^[3]

M. jannaschii wurde mit einem U-Boot der Woods Hole Oceanographic Institution aus einer hydrothermalen Quelle isoliert, ist thermophil und bildet Methan.^[1] Es war das erste Archaeon, dessen komplettes Genom sequenziert wurde.^[4] Laut Craig Venter, unter dessen Federführung dieses Sequenzierungsprojekt lief, waren die einzigartigen Merkmale des Genoms ein starker Beweis dafür, dass es drei Domänen von Lebewesen gibt.^[5]

Methanocaldococcus jannaschii ist ein thermophiler, methanogener Organismus, was bedeutet, dass durch Methanogenese Methan als Nebenprodukt des Stoffwechsels entsteht. Das Archaeon kann nur mit Kohlendioxid und Wasserstoff als primäre Energiequellen wachsen; das steht im Gegensatz zu vielen anderen „Methanokokken“ (wie Methanococcus maripalidus), die auch Formiat als primäre Energiequelle verwenden können.^[1] Das Genom umfasst viele Hydrogenasen, wie eine 5,10-Methenyltetrahydromethanopterin-Hydrogenase,^[6] eine Ferredoxin-Hydrogenase (eha) und eine Coenzym-F420-Hydrogenase.^[7]

M. jannaschii hat eine große Anzahl von Inteinen; in einer Proteomik-Studie wurden 19 Intenine entdeckt.^[8]

Viele neuartige Stoffwechselwege wurden in M. jannaschii erarbeitet, einschließlich der Synthesewege für methanogene Cofaktoren^[9], Riboflavin^[10] und Polyamine (z. B.^[11]). Außerdem wurde eine archaeenspezifische DNA-Polymerasefamilie untersucht.^[12] In der Membranome-Datenbank wurden Informationen zu Single-Pass-Transmembranproteinen von M. jannaschii zusammengestellt (z. B.^[13]).

2002 ist eine Veröffentlichung erschienen, in der die Domäne Archaea behandelt wird (Buchband^[14]). Unter anderem werden dort das Phylum Euryarchaeota (Buchkapitel^[15]) und die darin verankerte neue Klasse Methanococci (Buchabschnitt^[16]) beschrieben. Der Abschnitt zur neuen Klasse Methanococci^[16] ist mit den darin enthaltenen neuen Taxa und Umgruppierungen, unter anderem mit dem neuen Artnamen Methanocaldococcus jannaschii durch die Internationale Vereinigung der Mikrobiologischen Gesellschaften (IUMS) bestätigt worden.^[2]

Themenrelevante Veröffentlichungen zeitlich geordnet

• Jones et al. (1983) – Effektive Veröffentlichung zur neuen Art Methanococcus jannaschii.^[1]
• IUMS (1984) – Liste Nummer 16, offizielle Veröffentlichung der Internationalen Vereinigung der Mikrobiologischen Gesellschaften (IUMS) zur Gültigmachung von Namen, u. a. „Methanococcus jannaschii JONES et al. 1984“.^[17]
• Whitman (2001) – Effektive Veröffentlichung zur Gattung Methanocaldococcus, u. a. mit der Art Methanocaldococcus jannaschii, die auf der Grundlage des Basonyms Methanococcus jannaschii neu kombiniert wurde (comb. nov.).^[3]
• IUMS (2002) – Validierungsliste Nummer 85, offizielle Veröffentlichung der Internationalen Vereinigung der Mikrobiologischen Gesellschaften (IUMS) zur Gültigmachung von Namen, u. a. für die Art „Methanocaldococcus jannaschii (JONES et al. 1984) WHITMAN 2002“.^[2]

• Lee et al. (2013) – E. H. Lee, K. Lee, K. Y. Hwang: Structural characterization and comparison of the large subunits of IPM isomerase and homoaconitase from Methanococcus jannaschii. In: Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography. Band 70, Pt 4 April 2014, S. 922–931, doi:10.1107/S1399004713033762, PMID 24699638.
• Wang et al. (2013) – X. Wang, Y. Yuan, M. Teng, L. Niu, Y. Gao: Crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of MJ0458, an adenylate kinase from Methanocaldococcus jannaschii. In: Acta crystallographica. Section F, Structural biology and crystallization communications. Band 69, Pt 11, November 2013, S. 1272–1274, doi:10.1107/S1744309113026638, PMID 24192367, PMC 3818051 (freier Volltext).
• Allen et al. (2014) – K. D. Allen, H. Xu, R. H. White: Identification of a unique radical S-adenosylmethionine methylase likely involved in methanopterin biosynthesis in Methanocaldococcus jannaschii. In: Journal of bacteriology. Band 196, Nummer 18, September 2014, S. 3315–3323, doi:10.1128/JB.01903-14, PMID 25002541, PMC 4135684 (freier Volltext).
• Wang et al. (2014) – Y. Wang, H. Xu, R. H. White: β-alanine biosynthesis in Methanocaldococcus jannaschii. In: Journal of bacteriology. Band 196, Nummer 15, August 2014, S. 2869–2875, doi:10.1128/JB.01784-14, PMID 24891443, PMC 4135672 (freier Volltext).

• LPSN für die Suche nach Methanocaldococcus → http://www.bacterio.net/methanocaldococcus.html
• NCBI taxonomy browser für die Suche nach M. jannaschii → https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id=2190
• MicrobeWiki für die Suche nach M. jannaschii → http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Methanococcus_jannaschii
• UCSC genome browser für die Suche nach M. jannaschii → http://microbes.ucsc.edu/cgi-bin/hgGateway?db=methJann1
• KEGG für die Suche nach M. jannaschii → http://www.genome.jp/kegg-bin/show_organism?org=mja
• BacDive für die Suche nach Kulturstämmen von M. jannaschii → http://bacdive.dsmz.de/index.php?search=6981&submit=Search

1. ↑ ^{a b c d} W. J. Jones, J. A. Leigh, F. Mayer, C. R. Woese, R. S. Wolfe: Methanococcus jannaschii sp. nov., an extremely thermophilic methanogen from a submarine hydrothermal vent. In: Archives of Microbiology. 136, 1983, S. 254, doi:10.1007/BF00425213.
2. ↑ ^{a b c} International Union of Microbiological Societies: VALIDATION LIST No. 85; Validation of publication of new names and new combinations previously effectively published outside the IJSEM. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. In: International journal of systematic and evolutionary microbiology. Band 52, Mai 2002, S. 685–690, doi:10.1099/00207713-52-3-685, PMID 12054225.
3. ↑ ^{a b} W. B. Whitman: Genus I. Methanocaldococcus gen. nov. In: David R. Boone, Richard W. Castenholz, George M. Garrity (Hrsg.): Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. Second edition Auflage. Volume one: The Archaea and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria. Springer Verlag, New York 2001, S. 243–245, doi:10.1007/978-0-387-21609-6. 
4. ↑ C. J. Bult, O. White, G. J. Olsen, L. Zhou, R. D. Fleischmann, G. G. Sutton, J. A. Blake, L. M. FitzGerald, R. A. Clayton, J. D. Gocayne, A. R. Kerlavage, B. A. Dougherty, J. F. Tomb, M. D. Adams, C. I. Reich, R. Overbeek, E. F. Kirkness, K. G. Weinstock, J. M. Merrick, A. Glodek, J. L. Scott, N. S. Geoghagen, J. C. Venter: Complete genome sequence of the methanogenic archaeon, Methanococcus jannaschii. In: Science. Band 273, Nummer 5278, August 1996, S. 1058–1073, PMID 8688087.
5. ↑ Nicolas Wade: Deep Sea Yields a Clue to Life's Origin. The New York Times Company, 23. August 1996, abgerufen am 31. Januar 2019. 
6. ↑ E. J. Lyon, S. Shima, G. Buurman, S. Chowdhuri, A. Batschauer, K. Steinbach, R. K. Thauer: UV-A/blue-light inactivation of the 'metal-free' hydrogenase (Hmd) from methanogenic archaea. In: European Journal of Biochemistry. Band 271, Nummer 1, Januar 2004, S. 195–204, PMID 14686932.
7. ↑ Rudolf K. Thauer, Anne-Kristin Kaster, Meike Goenrich, Michael Schick, Takeshi Hiromoto, Seigo Shima: Hydrogenases from Methanogenic Archaea, Nickel, a Novel Cofactor, and H Storage. In: Annual Review of Biochemistry. 79, 2010, S. 507, doi:10.1146/annurev.biochem.030508.152103.
8. ↑ W. Zhu, C. I. Reich, G. J. Olsen, C. S. Giometti, J. R. Yates: Shotgun proteomics of Methanococcus jannaschii and insights into methanogenesis. In: Journal of Proteome Research. Band 3, Nummer 3, 2004 May-Jun, S. 538–548, PMID 15253435.
9. ↑ R. H. White: Biosynthesis of the methanogenic cofactors. In: Vitamins and hormones. Band 61, 2001, S. 299–337, PMID 11153270 (Review).
10. ↑ I. Haase, S. Mörtl, P. Köhler, A. Bacher, M. Fischer: Biosynthesis of riboflavin in archaea. 6,7-dimethyl-8-ribityllumazine synthase of Methanococcus jannaschii. In: European Journal of Biochemistry. Band 270, Nummer 5, März 2003, S. 1025–1032, PMID 12603336.
11. ↑ D. E. Graham, H. Xu, R. H. White: Methanococcus jannaschii uses a pyruvoyl-dependent arginine decarboxylase in polyamine biosynthesis. In: Journal of Biological Chemistry. Band 277, Nummer 26, Juni 2002, S. 23500–23507, doi:10.1074/jbc.M203467200, PMID 11980912.
12. ↑ Y. Ishino, K. Komori, I. K. Cann, Y. Koga: A novel DNA polymerase family found in Archaea. In: Journal of bacteriology. Band 180, Nummer 8, April 1998, S. 2232–2236, PMID 9555910, PMC 107154 (freier Volltext).
13. ↑ A. L. Lomize, M. A. Lomize, S. R. Krolicki, I. D. Pogozheva: Membranome: a database for proteome-wide analysis of single-pass membrane proteins. In: Nucleic acids research. Band 45, D101 2017, S. D250–D255, doi:10.1093/nar/gkw712, PMID 27510400, PMC 5210604 (freier Volltext).
14. ↑ Volume one: The Archaea and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria. In: David R. Boone, Richard W. Castenholz, George M. Garrity (Hrsg.): Bergey’s Manual® of Systematic Bacteriology. Second edition Auflage. Springer Verlag, New York 2001, ISBN 978-0-387-98771-2, doi:10.1007/978-0-387-21609-6. 
15. ↑ George M. Garrity, John G. Holt, William B. Whitman, Jyoti Keswani, David R. Boone, Yosuke Koga, et al.: Phylum AII. Euryarchaeota phy. nov. In: David R. Boone, Richard W. Castenholz, George M. Garrity (Hrsg.): Bergey’s Manual® of Systematic Bacteriology. Second edition Auflage. Volume one: The Archaea and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria. Springer Verlag, New York 2001, ISBN 978-0-387-98771-2, S. 211, doi:10.1007/978-0-387-21609-6_17. 
16. ↑ ^{a b} David R. Boone: Class I. Methanococci class. nov. In: David R. Boone, Richard W. Castenholz, George M. Garrity (Hrsg.): Bergey’s Manual® of Systematic Bacteriology. Second edition Auflage. Volume one: The Archaea and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria. Springer Verlag, New York 2001, S. 235, doi:10.1007/978-0-387-21609-6. 
17. ↑ International Union of Microbiological Societies: Validation of the Publication of New Names and New Combinations Previously Effectively Published Outside the IJSB, List No. 16. In: INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIC BACTERIOLOGY. Band 34, Nr. 4, 1984, S. 503–504.