Beispiele für hitzebeständige Bakterien

Bakterien sind winzige Mikroorganismen, die weder als Pflanze noch als Tier klassifiziert werden. Sie sind einzellig und meist wenige Mikrometer lang. Die Erde enthält ungefähr 5 nichtmillionen Bakterien, die einen Großteil der Biomasse des Planeten ausmachen. Bakterien existieren in fast jeder Umgebung, außer in denen, die Menschen sterilisieren. Thermophile oder thermophile Bakterien sind eine Art extremer Bakterien (Extremophile), die bei Temperaturen über 55 Grad Celsius gedeihen.

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Thermophile Bakterien gedeihen an einigen der heißesten Orte der Erde (über 131 Grad Fahrenheit), einschließlich hydrothermalen Quellen im Ozean und heißen Quellen. Einige bemerkenswerte Thermophile sind Pyrolobus fumari, Stamm 121, Chloroflexus aurantiacus, Thermus aquaticus und Thermophilus.

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass sie als die härtesten der harten gelten Pyrolobus fumari in einer einzigen hydrothermalen Quelle im Atlantischen Ozean, 3.650 Meter unter der Oberfläche bei Temperaturen von bis zu 113 Grad Celsius. Kurz darauf zeigte eine andere hydrothermale Quelle im Pazifischen Ozean Anzeichen von Bakterienleben, die noch höhere Temperaturen tolerierten. Wissenschaftler nannten ihn "Stamm 21", weil er 10 Stunden in einem Autoklaven bei 121 Grad Celsius überlebte.

In einer Laborumgebung, Chloroflexus aurantiacus gedeiht bei Temperaturen zwischen 50 und 60 Grad Celsius. Dieses extremophile Bakterium lebt bei höheren Temperaturen als jeder andere Organismus, der Photosynthese verwendet, aber keinen Sauerstoff produziert (anoxygenic phototroph). Dieses wärmeliebende Bakterium hat ähnliche Eigenschaften wie grüne Schwefelbakterien und violette Bakterien. Aufgrund dieser Eigenschaften hoffen die Forscher, dass C. aurantiacus wird die Entwicklung der Photosynthese beleuchten.

Thermus aquaticus gedeiht bei einer optimalen Temperatur von 176 Grad Fahrenheit (80 Celsius). Wissenschaftler ursprünglich entdeckt T. Wassermann in heißen Quellen im Yellowstone-Nationalpark und in Kalifornien, aber später in anderen heißen Quellen auf der ganzen Welt und sogar in heißem Leitungswasser gefunden. Seine bemerkenswerteste Rolle war ein wichtiger Akteur in der Genforschung, Gentechnik und Biotechnologie. In den 1980er Jahren, mit der Entdeckung der Polymerase-Kettenreaktion (PCR), begannen Forscher, Kopien bestimmter DNA-Abschnitte aus sehr kleinen Proben zu erstellen. Da bei dieser Methode die beiden Stränge jedes doppelsträngigen DNA-Moleküls bei hohen Temperaturen auseinandergeschmolzen werden, ist DNA erforderlich, die durch hohe Temperaturen nicht zerstört wird – wie die DNA von T. Wassermann.

Thermophilus ist ein weiteres Hyperthermophiles, das im biotechnischen Bereich vielversprechend ist. Dieses Bakterium wurde in einer japanischen heißen Quelle gefunden und gedeiht bei Temperaturen zwischen 149 und 161 Grad Fahrenheit (65 und 72 Grad Celsius) und kann Temperaturen bis zu 185 Grad Fahrenheit (85 .) standhalten Celsius). T. thermophilus teilt viele Gene mit anderen extremophilen Bakterien, Deinococcus radiodurans, das zwar sehr strahlungsbeständig ist, aber extremer Hitze nicht ganz so standhält.