Odinarchaeia

Odinarchaeia
Systematik
Klassifikation: Lebewesen
Domäne: Archaeen (Archaea)
Supergruppe: „Proteoarchaeota“
Reich: Asgard-Archaeen (Promethearchaeati)
Stamm: Promethearchaeota
Klasse: Odinarchaeia
Wissenschaftlicher Name
„Ca. Odinarchaeia“
Tamarit et al. 2022[1][2]

„Candidatus Odinarchaeia“ (oder einfach „Odinarchaeia“, früher auch als Phylum „Ca. Odin­archaeota“) ist ein Kandidaten-Klasse von Archaeen, das 2017 aus Genomproben vorgeschlagen wurde, die aus hydrothermalen Quellen gewonnen wurden.[3] Die Proben wurden von zwei Standorten, dem Yellowstone-Nationalpark und dem Radiata Pool in Neuseeland (Ngatamariki, bei Taupō, Nordinsel),[4][5] aus einer Reihe von sieben verschiedenen geografischen Standorten gewonnen. In diesen wurde eine ausführliche Suche nach Genom-Sequenzen von Archaeen durchgeführt wurde. Dabei wurde festgestellt, dass die Häufigkeit dieser Archaeen-Gruppe deutlich geringer ist als die der Lokiarchaeen.[3]

Sequenzvergleiche hatten zunächst ergeben, dass sich diese Klade ausreichend vom Rest der Archaeen unterscheiden, um ein neues Phylum der Asgard-Archaeen zu bilden; wurden aber mit der Reorganisation der Prokaryoten-Taxonomie 2024 auf den Rang einer Klasse herabgestuft. Die Asgard-Archaeen enthalten Gensequenzen, die für Proteine kodieren, die bis zu ihrer Entdeckung als exklusiv für Eukaryoten galten. In phylogenetischen Bäumen scheint jedoch eine andere Klade der Asgard-Archaeen um die „Heimdallarchaeota“ den Eukaryoten noch näher zu stehen.[3]

Im Jahr 2020 wurde von Y. Liu et al. eine weitere Metagenomik-Gensequenz (J65_bin.29) aus einer Probe vom Shengli-Ölfeld (chinesisch 勝利油田, Pinyin Shènglì Yóutián, englisch Shengli Oil Field, wörtlich „Victory Oil Field“) gefunden, die 2021 den Odinarchaeota zugeordnet wurde (Kandidatenspezies LCB-4 sp016839265).[6][7]

Etymologie

Der Begriff „Odinarchaeia“ (bzw. „Odinarchaeota“) leitet sich von der mythologischen Figur Odin ab, in Analogie zu den zuvor gefundenen nahestehenden Gruppe der Lokiarchaeen und Thorarchaeen. Diese Namen (sowie der des diese Gruppen umfassenden Reichs der Asgard-Archaeen) sind inspiriert von der Nordischen Mythologie.

Systematik

Die hier wiedergegebene Systematik folgt der Taxonomie der LPSN und des NCBI. Die Genome Taxonomy Database (GTDB) sieht abweichend die Asgard-Archaeen als Phylum Asgardarchaeota und das TACK-Superphylum ebenfalls nur als Phylum Thermoproteota; die Phyla darunter werden dann durchweg als Klassen gesehen und mit einem entsprechenden Suffix bezeichnet (Odinarcheia, Lokiarcheia etc.).[8]

Klasse „Candidatus Odinarchaeia“ Tamarit et al. 2022 [bzw. „Ca. Odinarchaeia“ Vogel et al. 2021, (Asgardarchaeen-)Gruppe ND[9]]

  • Ordnung „Ca. Odinarchaeales“ Tamarit et al. 2022
  • Ordnung „Ca. Yangjianarchaeales“ Zhang et al. 2025 (NCBI)[12]

OdinTubulin

Die Odinarchaeota-Spezies „Ca. Odinarchaeum yellowstonii“ (Ca. Odinarchaeota archaeon LCB_4, GTDB: LCB-4 sp001940665[10]), gefunden in der mikrobielle Gemeinschaft im Sediment einer heißen Quelle im „Unteren Culex-Becken“ (engl. lower culex basin)[13] im Yellowstone-Nationalpark (USA),[14][15] besitzt nach Metagenom-Analysen neben zwei Gene, die prokaryotischen Zellteilungsproteinen FtsZ gleichen, ein weiteres OdinTubulin genanntes Protein, das sowohl eukaryotischen Tubulinen als auch FtsZ-Proteinen ähnelt (wobei die Homologie zu eukaryotischem Tubulin größer ist als zu prokaryotischem FtsZ). OdinTubulin wird daher als ein evolutionäres Zwischenglied zwischen dem prokaryotischen Zellteilungsprotein FtsZ und deneukaryotischen Mikrotubuli-bildenden Tubulinen angesehen.[16]

Die Genome Taxonomy Database (GTDB) ordnet die hier untersuchte Kandidatenspezies derselben Gattung wie die Gensequenz vom chinesischen Shengli-Ölfeld (vorläufige Bezeichnung LCB-4).[10][7]

OdinAK

Im November 2022 wurde bekannt, dass Archaeen der Odinarchaeia ein Enzym OdinAK besitzen, das strukturelle Ähnlichkeiten mit der menschlichen Adenylat-Kinase AK6 aufweist. Dies war neu, denn zuvor waren bei Archaeen noch keine Isoformen dieses Enzyms gefunden worden.[17]

Einzelnachweise

  1. ↑ LPSN: Class "Candidatus Odinarchaeia" Tamarit et al. 2022.
  2. ↑ NCBI Taxonomy Browser: "Candidatus Odinarchaeota" Zaremba-Niedzwiedzka et al. 2017 (phylum), graphisch: Candidatus Odinarchaeota, auf: Lifemap, NCBI Version.
  3. ↑ a b c d Katarzyna Zaremba-Niedzwiedzka, Eva F. Caceres, Jimmy H. Saw, Disa Bäckström, Lina Juzokaite, Emmelien Vancaester, Kiley W. Seitz, Karthik Anantharaman, Piotr Starnawski, Kasper U. Kjeldsen, Matthew B. Stott, Takuro Nunoura, Jillian F. Banfield, Andreas Schramm, Brett J. Baker, Anja Spang & Thijs J. G. Ettema: Asgard archaea illuminate the origin of eukaryotic cellular complexity. In: Nature. Band 541, Nr. 7637, 2017, S. 353–358, doi:10.1038/nature21031 (englisch).
  4. ↑ Matthew Stott, Craig Cary, Melissa Climo: The 1000 Project – A microbial inventory of geothermal ecosystems (PDF; 8,4 MB), New Zealand Geoteral Workshop, 22. November 2012; Radiata Pool (englisch).
  5. ↑ Nukki Macdonald: What lives in New Zealand's hot and hostile volcanic springs?, auf: Stuff (stuff.co.nz) vom 7. Mai 2015 (englisch).
  6. ↑ NCBI Nucleotide: MAG: Candidatus Odinarchaeota archaeon isolate J65_bin.29, whole genome shotgun sequencing project.
  7. ↑ a b LCB-4 sp016839265. Genome Taxonomy Database (GTDB).
  8. ↑ Odinarcheia. Genome Taxonomy Database (GTDB).
  9. ↑ Panagiotis S. Adam, Guillaume Borrel, Céline Brochier-Armanet, Simonetta Gribaldo: The growing tree of Archaea: new perspectives on their diversity, evolution and ecology. In: The ISME Journal, Band 12, Nr. 11, 4. August 2017, S. 2407–2425; doi:10.1038/ismej.2017.122, PMC 5649171 (freier Volltext), PMID 28777382 (englisch).
  10. ↑ a b c d LCB-4 sp001940665. Genome Taxonomy Database (GTDB).
  11. ↑ Daniel Tamarit, Eva F. Cáceres, Mart Krupovic, Reindert Nijland, Laura Eme, Nicholas P. Robinson, Thijs J. G. Ettema: A closed Candidatus Odinarchaeum chromosome exposes Asgard archaeal viruses. In: Nature Microbiology. Band 7, 27. Juni 2022; doi:10.1038/s41564-022-01122-y (englisch). Dazu:
  12. ↑ Jiawei Zhang, Xiaoyuan Feng, Meng Li, Yang Liu, Min Liu, Li-Jun Hou, Hong-Po Dong: Deep origin of eukaryotes outside Heimdallarchaeia within Asgardarchaeota. In: Nature, Print-ISSN 0028-0836; doi:10.1038/s41586-025-08955-7, PMID 40335687, Online-ISSN 1476-4687, Epub 7. Mai 2025 (englisch). Siehe insbes. Fig. 3 und Ext. Data Fig. 1.
  13. ↑ Culex Basin. Auf MapCarta.
  14. ↑ NCBI Taxonomy Browser: "Candidatus Odinarchaeota" archaeon LCB_4 (species, heterotypic synonym: archaeon Odin LCB_4). Zum Fundort siehe Einträge unter Nucleotide: txid1841599[Organism:noexp] Candidatus Odinarchaeota archaeon LCB_4.
  15. ↑ UniProt: Odinarchaeota archaeon (strain LCB_4) (SPECIES).
  16. ↑ Caner Akıl, Samson Ali, Linh T. Tran, Jérémie Gaillard, Wenfei Li, Kenichi Hayashida, Mika Hirose, Takayuki Kato, Atsunori Oshima, Kosuke Fujishima, Laurent Blanchoin, Akihiro Narita, Robert C. Robinson: Structure and dynamics of Odinarchaeota tubulin and the implications for eukaryotic microtubule evolution. In: Science Advances, Band 8, Nr. 12, 25. März 2022; doi:10.1126/sciadv.abm2225 (englisch). Dazu:
  17. ↑ Apoorv Verma, Emma Åberg-Zingmark, Tobias Sparrman, Ameeq Ul Mushtaq, Per Rogne, Christin Grundström, Ronnie Berntsson, Uwe H. Sauer, Lars Backman, Kwangho Nam, Elisabeth Sauer-Eriksson, Magnus Wolf-Watz: Insights into the evolution of enzymatic specificity and catalysis: From Asgard archaea to human adenylate kinases. In: Science Advances, Band 8, Nr. 44, eabm4089, 4. November 2022; doi:10.1126/sciadv.abm4089, PMC 9635829 (freier Volltext), PMID 36332013 (englisch). Dazu:
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