A kénre redukáló anyagcsere ősi folyamat, a filogenetikai fa mély ágaiban található. A kénredukció elemi ként ( S0) használ, és fő végtermékként kénhidrogént (H2S) termel. Ez az anyagcsere nagy számban van jelen szélsőséges környezetekben, ahonnan mikroorganizmusokat izoláltak, főként az utóbbi években, új fontos információkat hozva.
Néhány kénredukáló baktérium képes ATP-t termelni litotróf kénlégzéssel, nulla értékű ként használva elektronakceptorként, például a Wolinella, Ammonifex, Desulfuromonas és Desulfurobacterium nemzetségek. A másik oldalon vannak az elemi ként redukálni képes obligát fermentálók, például a Thermotoga, Thermosipho és Fervidobacterium. Ezek között az erjesztők között vannak olyan fajok, mint például a Thermotoga maritina, amelyek nem függnek a kén redukciójától, és azt kiegészítő elektronnyelőként hasznosítják. Egyes kutatások felvetik azt a hipotézist, hogy a poliszulfid a kénlégzés köztes terméke lehet, az elemi kén poliszulfiddá történő átalakulása miatt, amely szulfidoldatokban történik, ezt a reakciót végrehajtva:
n S 0 + H S – ⟹ S n + 1 2 – + H + {\textstyle nS^{0}+HS^{-}\Longrightarrow S_{n+1}^{2-}+H^{+}}}
ProteobaktériumokSzerkesztés
A Proteobaktériumok (a görög “Proteus” istenből, különböző alakok felvételére képes) az összes gram-negatív baktérium fő törzse. Anyagcseréjük széles skálája létezik. A legtöbb tag fakultatív vagy obligát anaerob, kemoautotróf és heterotróf. Sokan képesek flagellák segítségével mozogni, mások nem mozognak. Az rRNS-szekvenciák alapján jelenleg hat osztályba sorolják őket, amelyekre a görög betűkkel alfától zétáig utalnak: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria, Zetaproteobacteria.
Gammaproteobacteria osztálySzerkesztés
A Gammaproteobacteria osztályba számos orvosi, ökológiai és tudományos szempontból fontos baktériumcsoport tartozik. A legkülönbözőbb tengeri ökoszisztémák, sőt szélsőséges környezetek fő organizmusai.Ez az osztály hatalmas rendszertani és anyagcsere-változatosságot tartalmaz, beleértve aerob és anaerob fajokat, kemolitoautotróf, kemoorganotróf és fototróf fajokat, valamint szabadon élő, biofilmeket képző, komensális és szimbiontákat is.
Acidithiobacillus spp.Edit
Acidithiobacillus kemolitoautróf, Gram-negatív ún. út alakú baktériumok, amelyek a vas- és kéntartalmú ásványi anyagok oxidációjából származó energiát használják fel a növekedéshez. Rendkívül alacsony pH-n (pH 1-2) képesek élni, és a légkörből szén- és nitrogént is megkötnek. Szolubilizálja a rezet és más fémeket a kőzetekből, és fontos szerepet játszik a tápanyagok és fémek biogeokémiai körforgásában savas környezetben. Az Acidithiobacillus ferrooxidans bőségesen előfordul a piritérces érctelepekhez, szénlelőhelyekhez és azok elsavasodott lefolyóihoz kapcsolódó természetes környezetben. A redukált kénvegyületek oxidációjával nyer energiát, és képes redukálni a vasiont és az elemi ként is, így elősegíti a vas- és kénvegyületek újrahasznosítását anaerob körülmények között. Emellett képes a CO2 és a nitrogén megkötésére, és savas környezetben elsődleges szén- és nitrogéntermelő lehet.
Shewanella spp.Edit
A Shewanellák Gram-negatív, mozgékony bacilusok. A faj első leírását 1931-ben adták meg, a Shewanella putrefaciens egy nem fermentatív, egyetlen poláris flagellummal rendelkező bacilus, amely jól növekszik hagyományos szilárd táptalajon. Ez a faj patogén az emberre, még ha a fertőzések ritkák is, és különösen a meleg éghajlat által jellemzett földrajzi területről számoltak be róluk.
Pseudomonas spp.Edit
A Pseudomonas Gram-negatív kemoorganotróf Gammaproteobaktériumok, egyenes vagy enyhén görbült rúd alakúak. Egy vagy több poláris flagellának köszönhetően képesek a mozgásra; ritkán nonmotilisek. Aerob, szigorúan légzéses anyagcserét folytatnak oxigénnel mint végső elektronakceptorral; bizonyos esetekben, amelyek lehetővé teszik az anaerob növekedést, nitrátot használhatnak alternatív elektronakceptorként. Szinte valamennyi faj nem növekszik savas körülmények között (pH 4,5 vagy annál alacsonyabb). A Pseudomonas széles körben elterjedt a természetben. Egyes fajok patogén hatással vannak az emberekre, állatokra vagy növényekre. Típusfajok: Pseudomonas mendocina.
Deltaproteobaktérium osztálySzerkesztés
A Deltaproteobaktérium osztály több morfológiailag különböző, Gram-negatív, nem spórás, anaerob vagy aerob növekedést mutató baktériumcsoportot foglal magában. Mindenütt jelen vannak a tengeri üledékekben, és a legtöbb ismert kénre redukáló baktériumot tartalmazzák (pl. Desulfuromonas spp.). Az aerob képviselőik képesek más baktériumok emésztésére, és számos tagjuk a talaj és a vizek mikroflórájának fontos alkotóeleme.
Desulfuromusa spp.Edit
A Desulfuromusa nemzetségbe olyan obligátan anaerob baktériumok tartoznak, amelyek a ként használják elektronakceptorként és a rövid szénláncú zsírsavakat, dikarbonsavakat és aminosavakat, mint elektrondonorokat, amelyeket teljesen CO2-vé oxidálnak. gram-negatív és teljes oxidáló baktériumok; sejtjeik mozgékonyak és enyhén görbültek vagy pálcika alakúak. Három kén redukáló fajuk ismert, a Desulfromusa kysingii, a Desulfuromusa bakii és a Desulfuromusa succinoxidans .
Desulfurella spp.szerkesztés
A Desulfurella rövid rúd alakú, gram-negatív sejtek, egyetlen poláris flagellumnak köszönhetően mozgékonyak vagy nem mozgékonyak, nem spórásak. Obligatíve anaerob, mérsékelten termofil, általában meleg üledékekben, valamint szerves vegyületekben és elemi kénben gazdag, termikusan felmelegedett cianobaktérium- vagy baktériumközösségekben fordulnak elő. Típusfaj: Desulfurella acetivorans.
Hippea spp.Edit
A Hippea fajok mérsékelten termofil neutrofil vagy mérsékelten acidofil, obligát anaerob kénre redukáló baktériumok, gram-negatív rúd alakú sejtekkel. Hidrogénnel és kénnel litotróf módon képesek növekedni, és teljesen illékony zsírsavakat, zsírsavakat és alkoholokat oxidálnak. Tenger alatti forró forrásokban élnek. Típusfajuk a Hippea maritima.
Desulfuromonas spp.Edit
A Desulfuromonas fajok gram-negatív, mezofil, obligát anaerob és teljesen oxidáló kénre redukáló baktériumok. Egyedüli szerves szubsztrátként acetáton képesek növekedni, és az elemi ként vagy poliszulfidot szulfiddá redukálják. A Desulfuromonas nemzetség jelenleg ismert fajai a Desulfuromonas acetoxidans, a Desulfuromonas acetexigens, a tengeri Desulfuromonas palmitates és a Desulfuromonas thiophila.
- A Desulfiromonas thiophila obligát anaerob baktérium, amely a ként használja egyetlen elektronakceptorként. Bináris hasadással szaporodik, és a sejtek a poláris flagelláknak köszönhetően mozgékonyak. Édesvízi kénforrások anoxikus iszapjában élnek, 26 és 30 °C közötti hőmérsékleten és 6,9 és 7,9 közötti pH-értékkel.
Geobacter spp.Edit
A Geobacter fajok légzéses anyagcserét folytatnak, a Fe(III) minden fajban közös terminális elektronakceptorként szolgál.
- A Geobacter sulfurreducens-t egy Norman, Okla állambeli vízelvezető árokból izolálták. Rúd alakú, gram-negatív, nem mozgékony és nem spóraképző. Optimális hőmérsékleti tartománya 30 és 35 °C között van. Az anyagcseréről szólva szigorúan anaerob kemoorganotróf, amely acetátot oxidál Fe(III), S, Co(III), fumarát vagy malát mint elektronakceptorral. A Fe(III)-redukcióhoz elektrondonorként hidrogént is használ, míg más karbonsavakat, cukrokat, alkoholokat, aminosavakat, élesztőkivonatot, fenolt és benzoátot nem. C-típusú citokrómokat találtak a sejtekben.
Pelobacter spp.Edit
A Pelobacter a Deltaproteobaktériumok osztályába tartozó fermentatív mikroorganizmusok egyedülálló csoportja. Fermentatív módon fogyasztanak alkoholokat, például 2,3-butándiolt, acetoint és etanolt, de cukrokat nem, végtermékük az acetát plusz etanol és/vagy hidrogén.
- Paleobacter carbinolcus, anoxikus iszapból izolálták, a Desulfuromonadaceae családba tartozik. Ez a baktériumfaj fermentációval, szintrofikus hidrogén/formát transzferrel vagy rövid szénláncú alkoholokból, hidrogénből vagy formiátból kénre történő elektronátvitellel növekszik, de nem oxidálja az acetátot. A genom szekvenáló elemzése kimutatta a c-típusú citokrómok kifejeződését és a Fe (III) mint terminális akceptor felhasználását az elemi kén közvetett redukciójával, amely a Fe (III) elektronátvitelének transzfereként működik. A legújabb tanulmány úgy vélte, hogy ebben az elektrontranszferben két periplazmatikus tioredoxin (Pcar_0426, Pcar_0427), egy külső membránfehérje (Pcar_0428) és egy citoplazmatikus oxidoreduktáz (Pcar_0429) vesz részt, amelyeket a legjobban szabályozott gének kódolnak.
Epsilonproteobacteria osztálySzerkesztés
Az Epsilonproteobacteria osztály az NCBI osztályozásában a Proteobacteria törzs részeként szerepel, de a GTDB osztályozás szerint Campylobacteriota néven új törzsként ismerik el. Számos ismert kénoxidáló fajt mutat be, amelyekről nemrégiben felismerték, hogy képesek az elemi kén redukciójára, egyes esetekben hidrogénoxidációval párosulva is ezt az útvonalat részesítik előnyben. Íme az elemi kén redukálására képes fajok listája. A kén redukciójához használt mechanizmus e fajok némelyikénél még tisztázatlan.
| Fajok | |
|---|---|
| Hidrotermális forrásokból | Caminibacter spp. (C. hydrogeniphilus, C. mediatlanticus, C. profundus) |
| Hydrogenimonas thermophila | |
| Lebetimonas acidiphila | |
| Nautilia spp. (N. abyssi, N. lithotrophica, N. nitratireducens, N. nitratireducens, N. profundicola) | |
| Nitratiruptor tergarcus | |
| Sulfurimonas spp. | |
| Sulfurospirillum sp. Am-N | |
| Sulfurovum sp. NCB37-1 | |
| Thioreductor micantisoli | |
| Szarvasmarha bendőből | Wolinella succinogenes |
WolinellaSzerkesztés
A Wolinella egy kén redukáló baktérium nemzetség és hiányos oxidáló, amely nem képes az acetátot elektron donorként használni. Nyilvánosan csak egy faj, a Wolinella succinogenens ismert.
- A Wolinella succinogenens egy jól ismert, szarvasmarha bendőben található, nemventi kénre redukáló baktérium, amely egy hidrogenázt használ a hidrogén oxidációjához és egyetlen, a belső membránhoz kötött periplazmatikus poliszulfid-reduktázt (PsrABC) az elemi kén redukciójához. A PsrA a poliszulfát H2S-é történő redukciójáért felelős, egy molibdopterin aktív helyen, a PsrB egy elektronátvivő fehérje, a PsrC pedig egy kinontartalmú membránhorgony.
SulfurospirillumEdit
A Sulfurospirillum fajok kén redukáló baktériumok és inkomplett oxidáló baktériumok, amelyek H2 vagy formiátot használnak elektrondonorként, de acetátot nem.
SulfurovumEdit
- A Sulfurovum sp. NCB37-1 a kén redukciójában egy poliszulfid reduktáz (PsrABC) hipotézis szerint vesz részt.
SulfurimonasEdit
A Sulfurimonas fajokat korábban kemolithoautotróf kénoxidáló baktériumoknak (SOB) tartották, és csak genetikai bizonyítékok támasztották alá a lehetséges kénredukáló anyagcserét, de mostanra bebizonyosodott, hogy a kén redukció ebben a nemzetségben is előfordul. A Sulfurimonas sp. NW10-et képviselő Sulfurimonas sp. NW10-et használva levezették a folyamat mechanizmusát és a benne részt vevő enzimeket is. Különösen egy citoplazmatikus és egy periplazmatikus poliszulfid-reduktáz jelenlétét mutatták ki a ciklooktaskén redukciója érdekében, amely az elemi kén leggyakoribb formája a ventilációs környezetben.
- A Sulfurimonas sp. NW10 a génklaszterek ( p s r A 1 B 1 C D E {\displaystyle psrA_{1}B_{1}CDE} és p s r A 2 B 2 {\displaystyle psrA_{2}B_{2}}}) túlterjedését mutatja. ), amelyek a két reduktázt kódolják a kén redukciója során. Ezeket a klasztereket más, hidrotermális forrásokból izolált Sulfurimonas fajokban is megtalálták, ami azt jelenti, hogy a Sulfurimonas spp.-ben a kén redukciója gyakori.
A további genetikai elemzés kimutatta, hogy a Sulfurimonas sp.NW10-ből származó poliszulfid reduktázok kevesebb mint 40%-ban hasonlítanak a W.succinogenes-ből származóval .Ez azt jelenti, hogy az idők során jelentős genetikai differenciálódás történt a két baktérium között, valószínűleg az eltérő környezetük miatt. Továbbá a Sulfurimonas sp. NW10 által végzett citoplazmatikus kénredukciót ma már egyedülállónak tartják, mivel ez az egyetlen példa az összes mezofil kénredukáló baktérium között. E felfedezés előtt csak két hipertermofil baktériumról volt ismert, hogy képes citoplazmatikus kénredukcióra: az Aquifex aeolicus és a Thermovibrio ammonificans.
NautiliaEdit
A Nautilia fajok anaerob, neutrofil, termofil kénre redukáló baktériumok, amelyeket először egy mélytengeri hidrotermális nyílásokban élő polihétai féregből, az Alvinella pompejanából fedeztek fel és izoláltak. Nagyon rövid, gram-negatív, mozgékony és rúd alakú sejtek, egyetlen poláris flagellummal. Molekuláris hidrogénnel, elemi kénnel és CO2-vel kemolithoautotróf módon fejlődnek. Cukrok, peptidek, szerves savak vagy alkoholok felhasználása nem szükséges sem kén hiányában, sem jelenlétében. Szulfitot és kolloid ként ritkán használnak elektronakceptorként. Szulfátot, tioszulfátot, nitrátot, fumarátot és vasat nem használnak. Négy fajt találtak: Nautilia lithotrophica, Nautilia profundicola, Nautilia nitratireducens és Nautilia abyssi. A típusfaj a Nautilia lithotrophica.
- A Nautilia abyssi egy gram-negatív kén redukáló baktérium, amely nagy mélységekben (például hidrotermális szellőzőkben) anaerob körülmények között él. Növekedési tartománya 33° és 65 °C között van, pH-optimuma pedig 6,0-6,5. A sejtek a nemzetség más fajaihoz hasonlóan egyetlen poláris flagellummal rendelkeznek. Anyagcseréjük során H2-t használnak elektrondonorként, elemi ként elektronakceptorként és Co2-t szénforrásként.
CaminibacterEdit
- A Caminibacter mediatlanticus-t először a közép-atlanti gerincen lévő mélytengeri hidrotermális nyílásból izolálták. Ez egy termofil kemolithoautotróf, H2-oxidáló tengeri baktérium, amely nitrátot vagy elemi ként használ elektronakceptorként, ammóniát vagy kénhidrogént termel, és nem képes oxigént, tioszulfátot, szulfitot, szelenátot és arzenátot használni. Növekedési optimuma 55 °C-on van, és úgy tűnik, hogy az acetát, a formiát, a laktát és a pepton gátolja.
AquificaeEdit
Aquificae törzs pálcika alakú, mozgékony sejteket tartalmaz. Tartalmazza a kemoorganotrófokat, és néhányuk képes az elemi kén redukciójára. A növekedést pH 6,0 és 8,0 között figyelték meg.
AquifexEdit
Aquifexek pálcika alakú, Gram-negatív, nem spórázó, lekerekített végű sejtek. A sejtekben a növekedés során ék alakú, fénytörő területek alakulnak ki. Típusfajok: Aquifex pyrophilus.
DesulfurobacteriumSzerkesztés
A Desulfurobacterium pálcika alakú, Gram-negatív sejtek. Típusfajok: Desulfurobacterium thermolithotrophum.
Thermovibrio ammonificansSzerkesztés
A Thermovibrio ammonificans egy gram-negatív kénre redukáló baktérium, amely mélytengeri hidrotermális kürtők kéményeiben található. Kemolithoautotróf, amely H2 és CO2 jelenlétében növekszik, nitrátot vagy elemi ként használ elektronakceptorként, ammonium, illetve hidrogén-szulfid egyidejű képződésével. Tioszulfátot, szulfitot és oxigént nem használ elektronakceptorként. A sejtek rövid pálcika alakúak és a poláris flagellációnak köszönhetően mozgékonyak. Növekedési tartományuk hőmérséklete 60 °C és 80 °C között van, pH-juk 5-7.
Thermosulfidibacter spp.Edit
A Thermosulfidibacter gram-negatív, anaerob, termofil és neutrofil baktériumok. Szigorúan kemolithoautotrófok.A típusfaj a Thermosulfidibacter takaii.
FirmicutesEdit
A firmicutes többnyire Gram-pozitív baktériumok, néhány Gram-negatív kivétellel.
AmmonifexEdit
Ezek a baktériumok Gram-negatív, rendkívül termofil, szigorúan anaerob, fakultatív kemolithoautotrófok. Típusfajok: Ammonifex degensii.
CarboxydothermusEdit
- A Carboxydothermus pertinax abban különbözik nemzetségének többi tagjától, hogy képes kemolitoautotróf módon, elemi kén vagy tioszulfát redukciójával és CO-oxidációval párosulva növekedni. a másik elektronakceptor a vas-citrát, az amorf vas(III)-oxid, a 9,10-antrakinon-2,6-diszulfonát. Energiaforrásként hidrogént, szénforrásként pedig CO2-t használnak. A sejtek pálcika alakúak, peritrichos flagellákkal rendelkeznek, és 65 °C hőmérsékleten növekednek.
ChrysiogenetesEdit
A Chrysiogenetes Gram-negatív baktériumok, egyetlen poláris flagellumnak köszönhetően mozgékony, ívelt, rúd alakú sejtek. Mezofilek, anaerob légzést mutatnak, amelyben az arzenát szolgál elektronakceptorként. Szigorúan anaerob, ezeket a baktériumokat 25-30 °C-on tenyésztik.
Desulfurispirillum spp.Edit
A Desulfurispirillum fajok gram-negatív, mozgékony spirillák, obligát anaerob, légző anyagcserével. Elektronakceptorként elemi ként és nitrátot, elektrondonorként pedig rövid szénláncú zsírsavakat és hidrogént használnak. Alkalifil és enyhén halofil.
- A Desulfurispirillum alkaliphilum obligát anaerob és heterotróf baktérium,egyetlen kétpólusú flagellával mozog. Elektronakceptorként elemi ként, poliszulfidot, nitrátot és fumarátot használ. A végtermékek szulfid és ammónium. Rövid szénláncú zsírsavakat és H2-t használ fel elektrondonorként és szénforrásként. Mérsékelten alkalifil, a növekedés pH-tartománya 8,0 és 10,2 között van, optimuma pH 9,0-nál van, és enyhén halofil, sótartománya 0,1 és 2,5 M Na+ között van. Mezofil, a maximális növekedési hőmérséklet 45 °C, az optimum 35 °C-on van.
SpirochaetesSzerkesztés
A spirochaetesek szabadon élő, gram-negatív, spirális alakú és mozgékony baktériumok, gyakran protisták vagy állatokhoz kötődnek. Kötelező és fakultatív anaerobok. Ebből a törzsből két fajt ismerünk el kénre redukáló baktériumként, a Spirochaeta perfilievii-t és a Spirochaeta smaragdinae-t.
- A Spirochaeta perfilievii gram-negatív, spirális alakú baktériumok. Mérettartományuk 10 és 200 μm között változik .A legrövidebb sejtek a szélsőségesen anaerob környezetben tenyésztettek. Mezofilek, hőmérséklet-tartományuk 4-32 °C (optimális 28-30 °C). A pH 6,5-8,5 (optimális pH 7,0-7,5) között növekszik. Obligát, mérsékelten halofil. Anaerob körülmények között a kén és a tioszulfát szulfiddá redukálódik.
- A Spirochaeta smaragdinae gram-negatív, kemoorganotróf, obligát anaerob és halofil baktérium. Képesek a ként szulfiddá redukálni. Hőmérsékleti tartományuk 20-40 °C (optimális 37 °C), pH-tartományuk 5,5 és 8,0 között változik (optimális 7,0).
SynergistetesEdit
Dethiosulfovibrio spp.Edit
A Dethiosulfovibrio egy gram-negatív kénre redukáló baktérium, amelyet “Thiodendron”, különböző sós környezetből nyert bakteriális kénszőnyegekből izoláltak. A sejtek ívelt vagy fibroidszerű pálcikák, a sejtek homorú oldalán elhelyezkedő flagelláknak köszönhetően mozgékonyak. 15 °C és 40 °C közötti hőmérséklet-tartományban, 5±5 és 8±0 közötti pH-értékek mellett. Anyagcseréjükről elmondható, hogy fehérjéket, peptideket, egyes szerves savakat és olyan aminosavakat erjesztenek, mint a szerin, hisztidin, lizin, arginin, cisztein és treonin. Csak kén vagy tioszulfát jelenlétében képesek alanint, glutamátot, izoleucint, leucint és valint felhasználni, továbbá a kén vagy tioszulfát jelenléte növeli a sejthozamot és a növekedési sebességet.Kötelezően anaerob és enyhén halofil. Fermentálható szubsztrát jelenlétében képesek az elemi ként és a tioszulfátot szulfiddá redukálni, de a szulfátot vagy szulfitot nem. H2 elektrondonorral és szén-dioxiddal vagy acetáttal mint szénforrással, tioszulfát vagy elemi kén mint elektronakceptor jelenlétében a növekedés nem következett be. Nem képes szénhidrátok, alkoholok és néhány szerves sav, például acetát vagy szukcinát felhasználására. Négy fajt találtak: Dethiosulfovibrio russensis, Dethiosulfovibrio marinus, Dethiosulfovibrio peptidovorans és Dethiosulfovibrio acidaminovorans
Thermanaerovibrio spp.Edit
Thermofil és neutrofil Gram-negatív baktériumok. Mozgékonyak a sejt homorú oldalán elhelyezkedő oldalsó flagelláknak köszönhetően. Nem spóraképző. A szaporodás bináris osztódással történik. Szigorúan anaerob, kemo-organotróf növekedés fermentálható szubsztrátokon vagy litoheterotróf növekedés molekuláris hidrogénnel és elemi kénnel, a kén H2S-re történő redukciójával. A szemcsés metanogén iszapokban és semleges forró forrásokban él.A típusfaj a Thermanaerovibrio acidaminovorans
- A Thermanaerovibrio Velox gram-negatív baktérium, amelyet egy termofil cianobaktérium szőnyegből izoláltak az Uzon kalderából, Kamcsatkából, Oroszországból. A szaporodás bináris hasadással történik, és nem képeznek spórát. A növekedési hőmérséklet 45° és 70° között, a pH pedig 4 és 8 között mozog.
TermodesulfobaktériumokSzerkesztés
A termodesulfobaktériumok Gram-negatív, pálcika alakú sejtek, fiatal kultúrákban egyesével, párban vagy láncolatban fordulnak elő. Nem képeznek spórákat. Általában nem mozognak, de egyes fajoknál megfigyelhető a mozgékonyság. Termofil, szigorúan anaerob, kemoheterotrófok.
ThermotogaeSzerkesztés
A Thermotoga spp. gram-negatív, rúd alakú, nem spóraképző, hipertermofil mikroorganizmusok, nevüket a “toga” nevű burokszerű burok jelenlétéről kapták. Szigorúan anaerobok és fermentálók, cukrokat vagy keményítőt katabolizálnak, és laktátot, acetátot, CO2-t és H2-t termelnek, és 48-90 °C-os hőmérséklet-tartományban képesek növekedni. A magas H2-szint gátolja növekedésüket, és számos genetikai hasonlóságot mutatnak az Archaea-val, amit a horizontális géntranszfer okoz. Képesek anaerob légzésre is, amihez H2-t használnak elektrondonorként és általában Fe(III)-at elektronakceptorként. A Thermotoga nemzetségbe tartozó fajokat szárazföldi forró forrásokban és tengeri hidrotermális forrásokban találták meg. A kén redukálására képes fajok nem mutatnak változást a növekedési hozamban és a szerves termékek sztöchiometriájában, és nem történik ATP-termelés. Továbbá a kén redukciója során megnő a H2-tolleráció, így H2S-t termelnek a növekedési gátlás leküzdésére. A Thermotoga spp. genomját széles körben használják modellként a magas hőmérséklethez való alkalmazkodás, a mikrobiális evolúció és a biotechnológiai lehetőségek, például a biohidrogén-termelés és a biokatalízis tanulmányozására.
- A Thermotoga maritima a Thermotoga nemzetség típusfaja, a növekedés 55 °C és 90 °C között figyelhető meg, az optimum 80 °C-on van. Minden sejt egyedi, köpenyszerű felépítésű és egysejtű flagellummal rendelkezik. Először egy geotermikusan felmelegedett, sekélytengeri üledékből izolálták az olaszországi Vulcanónál.
- A Thermotoga neapolitana a Thermotoga nemzetséghez tartozó második izolált faj. Először az olaszországi Nápoly közelében lévő Lucrino tenger alatti termikus szellőzőnyílásban találták meg, és optimális növekedési hőmérséklete 77 °C-on van
.