Metabolismul de reducere a sulfului este un proces vechi, întâlnit în ramurile profunde ale arborelui filogenetic. Reducerea sulfului utilizează sulf elementar ( S0) și generează hidrogen sulfurat (H2S) ca principal produs final. Acest metabolism este prezent pe scară largă în mediile extreme, de unde au fost izolate microorganisme, mai ales în ultimii ani, aducând noi informații importante.
Multe bacterii reducătoare de sulf sunt capabile să producă ATP prin respirația litotrofă a sulfului, folosind sulful de valență zero ca acceptor de electroni, de exemplu genurile Wolinella, Ammonifex, Desulfuromonas și Desulfurobacterium. Pe de altă parte, există fermenți obligați capabili să reducă sulful elementar, de exemplu Thermotoga, Thermosipho și Fervidobacterium. Printre acești fermenți există specii, cum ar fi Thermotoga maritina, care nu sunt dependente de reducerea sulfului și care îl utilizează ca un rezervor suplimentar de electroni. Unele cercetări propun ipoteza că polisulfura ar putea fi un intermediar al respirației sulfului, datorită conversiei sulfului elementar în polisulfură care are loc în soluțiile de sulfură, realizându-se această reacție:
n S 0 + H S – ⟹ S n + 1 2 – + H + {\textstyle nS^{0}+HS^{-}\Longrightarrow S_{n+1}^{2-}+H^{+}}.
ProteobacteriiEdit
Proteobacteriile (de la zeul grec „Proteus”, capabil să ia diferite forme) sunt un filo major al tuturor bacteriilor gram-negative. Există o gamă largă de metabolisme. Majoritatea membrilor sunt facultativi sau obligatoriu anaerobi, chemoautotrofi și heterotrofi. Multe sunt capabile să se deplaseze cu ajutorul unor flageli, altele sunt nemottile. În prezent, aceștia sunt împărțiți în șase clase, denumite prin literele grecești de la alfa la zeta, pe baza secvențelor de ARNr: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria, Zetaproteobacteria.
Clasa GammaproteobacteriaEdit
Clasa Gammaproteobacteria include mai multe grupuri de bacterii importante din punct de vedere medical, ecologic și științific. Ele sunt organisme majore în diverse ecosisteme marine și chiar în medii extreme. această clasă conține o mare varietate de diversitate taxonomică și metabolică, inclusiv specii aerobe și anaerobe, specii chemolitoauthotrofe, chemoorganotrofe și fototrofe și, de asemenea, specii cu viață liberă, formatoare de biofilme, comensale și simbiotice.
Acidithiobacillus spp.Edit
Acidithiobacillus sunt bacterii chemolitoautrofe, Gram-negative în formă de șosea, care folosesc pentru creștere energia din oxidarea mineralelor care conțin fier și sulf. Ele sunt capabile să trăiască la un pH extrem de scăzut (pH 1-2) și fixează atât carbonul, cât și azotul din atmosferă. Solubilizează cuprul și alte metale din roci și joacă un rol important în ciclul biogeochimic al nutrienților și al metalelor în mediile acide. Acidithiobacillus ferrooxidans este abundent în mediile naturale asociate cu corpurile de minereuri piritice, depozitele de cărbune și drenajele acidificate ale acestora. Acesta obține energie prin oxidarea compușilor reduși ai sulfului și poate reduce, de asemenea, ionul feric și sulful elementar, promovând astfel reciclarea compușilor de fier și de sulf în condiții anaerobe. Poate, de asemenea, să fixeze CO2 și azot și să fie un producător primar de carbon și nidrogen în medii acide.
Shewanella spp.Edit
Shewanella sunt bacili Gram-negativi, motili. Prima descriere a speciei a fost furnizată în 1931, Shewanella putrefaciens, un bacil nefermentativ cu un singur flagel polar care se dezvoltă bine pe medii solide convenționale. Această specie este patogenă pentru om, chiar dacă infecțiile sunt rare și semnalate mai ales în zona geografică caracterizată de climatul cald.
Pseudomonas spp.Edit
Pseudomonas sunt Gammaproteobacterii Gram-negative chemoorganotrofe chemoorganotrofe, cu formă de tijă dreaptă sau ușor curbată. Sunt capabile să se deplaseze datorită unuia sau mai multor flageli polari; rareori sunt nemottile. Aerobice, având un metabolism de tip strict respirator, cu oxigenul ca acceptor terminal de electroni; în unele cazuri, permițând o creștere anaerobă, nitratul poate fi utilizat ca acceptor alternativ de electroni. Aproape toate speciile nu reușesc să se dezvolte în condiții acide (pH 4,5 sau mai mic). Pseudomonas sunt larg răspândite în natură. Unele specii sunt patogene pentru oameni, animale sau plante. Specii tip: Pseudomonas mendocina.
Clasa DeltaproteobacteriaEdit
Clasa Deltaproteobacteria cuprinde mai multe grupe de bacterii morfologic diferite, Gram-negative, nesporoforme, care prezintă o creștere anaerobă sau aerobă. Ele sunt omniprezente în sedimentele marine și conțin majoritatea bacteriilor reducătoare de sulf cunoscute (de exemplu, Desulfuromonas spp.). Reprezentanții aerobi sunt capabili să digere alte bacterii și câțiva dintre acești membri sunt constituenți importanți ai microflorei din sol și ape.
Desulfuromusa spp.Edit
Genul Desulfuromusa include bacterii obligatoriu anaerobe care folosesc sulful ca acceptor de electroni și acizii grași cu lanț scurt, acizii dicarboxilici și aminoacizii, ca donatori de electroni care sunt oxidați complet în CO2. sunt bacterii gram negative și oxidante complete; celulele lor sunt mobile și ușor curbate sau în formă de tijă. Se cunosc trei specii reducătoare de sulf, Desulfromusa kysingii, Desulfuromusa bakii și Desulfuromusa succinoxidans .
Desulfurella spp.Edit
Desulfurella sunt celule gram-negative în formă de tijă scurtă, cu formă de tijă, mobile datorită unui singur flagel polar sau nemotile, neformate. Obligatoriu anaerobe, moderat termofile, ele apar în general în sedimente calde și în comunități de cianobacterii sau bacterii încălzite termic, bogate în compuși organici și sulf elementar. Specie tip: Desulfurella acetivorans.
Hippea spp.Edit
Speciile Hippea sunt neutrofile moderat termofile până la moderat acidofile, anaerobe obligate, bacterii sulfuro-reducătoare cu celule gram-negative în formă de tijă. Sunt capabile să se dezvolte litotrofic cu hidrogen și sulf și oxidează complet acizi grași volatili, acizi grași și alcooli. Ele locuiesc în fântânile fierbinți submarine. Specia tip este Hippea maritima.
Desulfuromonas spp. Edit
Speciile Desulfuromonas sunt bacterii reducătoare de sulf gram-negative, mezofile, obligatoriu anaerobe și oxidante complete. Ele sunt capabile să crească pe acetat ca unic substrat organic și reduc sulful elementar sau polisulfura la sulfură. Speciile cunoscute în prezent din genul Desulfuromonas sunt Desulfuromonas acetoxidans, Desulfuromonas acetexigens, organismul marin Desulfuromonas palmitates și Desulfuromonas thiophila.
- Desulfiromonas thiophila este o bacterie anaerobă obligată, care folosește sulful ca unic acceptor de electroni. Se înmulțește prin fisiune binară, iar celulele sunt mobile datorită unor flageli polari. Trăiește în noroiul anoxic al izvoarelor de sulf din apa dulce, la o temperatură cuprinsă între 26 și 30°C și un pH între 6,9 și 7,9.
Geobacter spp.Edit
Speciile de Geobacter au un metabolism respirator cu Fe(III) servind ca acceptor terminal de electroni comun la toate speciile.
- Geobacter sulfurreducens a fost izolat dintr-un șanț de drenaj din Norman, Okla. Are formă de tijă, este gram-negativ, nemottil și nu formează spori. Intervalul optim de temperatură este cuprins între 30 și 35°. În ceea ce privește metabolismul, este o chimioorganotrofă anaerobă strictă care oxidează acetatul cu Fe(III), S, Co(III), fumarat sau malat ca acceptor de electroni. Hidrogenul este, de asemenea, utilizat ca donator de electroni pentru reducerea Fe(III), în timp ce alți acizi carboxilici, zaharuri, alcooli, aminoacizi, extract de drojdie, fenol și benzoat nu sunt utilizați. În celule s-au găsit citocromi de tip C.
Pelobacter spp.Edit
Pelobacter este un grup unic de microorganisme fermentative aparținând clasei Deltaproteobacteriilor. Acestea consumă alcooli fermentativi, cum ar fi 2,3-butandiol, acetoină și etanol, dar nu și zaharuri, având ca produse finale acetat plus etanol și/sau hidrogen.
- Paleobacter carbinolcus, izolat din nămol anoxic, aparține familiei Desulfuromonadaceae. Această specie bacteriană se dezvoltă prin fermentație, transfer sintrofic de hidrogen/format sau transfer de electroni la sulf din alcooli cu lanț scurt, hidrogen sau formiat, dar nu oxidează acetatul. Analiza de secvențiere a genomului a demonstrat expresia citocromilor de tip c și utilizarea Fe (III) ca acceptor terminal cu reducerea indirectă a sulfului elementar care acționează ca o navetă pentru transferul de electroni către Fe (III). Un studiu recent a considerat că acest transfer de electroni implică două tioredoxine periplasmatice (Pcar_0426, Pcar_0427), o proteină a membranei exterioare (Pcar_0428) și o oxidoreductază citoplasmatică (Pcar_0429) codificate de genele cele mai înalt reglementate.
Clasa EpsilonproteobacteriaEdit
Clasa Epsilonproteobacteria este listată ca parte a phylumului Proteobacteria în clasificarea NCBI, dar conform clasificării GTDB a fost recunoscută ca un nou phylum numit Campylobacteriota. Prezintă multe specii cunoscute de oxidare a sulfului, care au fost recunoscute recent ca fiind capabile să reducă sulful elementar, în unele cazuri preferând, de asemenea, această cale, cuplată cu oxidarea hidrogenului. Iată o listă a speciilor capabile să reducă sulful elementar. Mecanismul folosit pentru reducerea sulfului este încă neclar pentru unele dintre aceste specii.
| Specii | |
|---|---|
| De la izvoarele hidrotermale | Caminibacter spp. (C. hydrogeniphilus, C. mediatlanticus, C. profundus) |
| Hydrogenimonas thermophila | |
| Lebetimonas acidiphila | |
| Nautilia spp. (N. abyssi, N. lithotrophica, N. nitratireducens, N. profundicola) | |
| Nitratiruptor tergarcus | |
| Sulfurimonas spp. | |
| Sulfurospirillum sp. Am-N | |
| Sulfurovum sp. NCB37-1 | |
| Thioreductor micantisoli | |
| Din rumenul bovinelor | Wolinella succinogenes |
WolinellaEdit
Wolinella este un gen de bacterii reducătoare de sulf și un oxidant incomplet care nu poate folosi acetatul ca donator de electroni. Este cunoscută public doar o singură specie, Wolinella succinogenens.
- Wolinella succinogenens este o bacterie reducătoare de sulf non-ventuală bine cunoscută, care se găsește în rumenul bovinelor, care utilizează o hidrogenază pentru a oxida hidrogenul și o singură polisulfură reductază periplasmatică (PsrABC) legată de membrana internă pentru a reduce sulful elementar. PsrA este responsabilă de reducerea polisulfidei la H2S, la un situs activ de molibdopterină, PsrB este o proteină de transfer de electroni, iar PsrC este o ancoră membranară care conține chinone.
SulfurospirillumEdit
Speciile Sulfurospirillum sunt bacterii reducătoare de sulf și oxidante incomplete care folosesc fie H2, fie formiatul ca donator de electroni, dar nu și acetatul.
SulfurovumEdit
- Sulfurovum sp. NCB37-1 a primit ipoteza în care o polisulfură reductază (PsrABC) este implicată în reducerea sulfului său.
SulfurimonasEdit
Speciile Sulfurimonas au fost considerate anterior ca fiind bacterii chemolithoautotrofe oxidante de sulf (SOB) și existau doar dovezi genetice care susțineau un posibil metabolism de reducere a sulfului, dar acum s-a dovedit că în acest gen are loc reducerea sulfului. De asemenea, a fost dedus mecanismul și enzimele implicate în acest proces, folosind Sulfurimonas sp. NW10 ca reprezentant. În special, a fost detectată prezența atât a unei polisulfuroreductaze citoplasmatice, cât și a unei polisulfuroreductaze periplasmatice, pentru a reduce ciclooctasulfurul, care este cea mai comună formă de sulf elementar în mediile de ventilație.
- Sulfurimonas sp. NW10 prezintă o supraexprimare a grupurilor de gene ( p s r A 1 B 1 C D E {\displaystyle psrA_{1}B_{1}CDE} și p s r A 2 B 2 {\displaystyle psrA_{2}B_{2}}}. ) care codifică cele două reductaze în timpul reducerii sulfului. Aceste clustere au fost, de asemenea, găsite și la alte specii de Sulfurimonas izolate din izvoare hidrotermale, ceea ce înseamnă că reducerea sulfului este comună la Sulfurimonas spp.
Analizele genetice ulterioare au arătat că polisulfura reductazele de la Sulfurimonas sp.NW10 au o similaritate de secvență mai mică de 40% cu cea de la W.succinogenes .Aceasta înseamnă că de-a lungul timpului a existat o diferențiere genetică semnificativă între cele două bacterii, cel mai probabil din cauza mediilor lor diferite. În plus, reducerea citoplasmatică a sulfului realizată de Sulfurimonas sp. NW10 este considerată în prezent unică, fiind singurul exemplu dintre toate bacteriile mezofile reducătoare de sulf. Înainte de această descoperire, doar două bacterii hipertermofile erau cunoscute ca fiind capabile să efectueze o reducere citoplasmatică a sulfului, Aquifex aeolicus și Thermovibrio ammonificans.
NautiliaEdit
Speciile Nautilia sunt bacterii anaerobe, neutrofile, termofile reducătoare de sulf, descoperite și izolate pentru prima dată de la un vierme polichet care locuiește în fântânile hidrotermale din adâncul mării, Alvinella pompejana. Sunt celule foarte scurte, gram-negative, motile și în formă de tijă, cu un singur flagel polar. Se dezvoltă chimicolithoautotrofic pe bază de hidrogen molecular, sulf elementar și CO2. Utilizarea zaharurilor, a peptidelor, a acizilor organici sau a alcoolilor nu este necesară atât în absența cât și în prezența sulfului. Rareori folosesc sulfitul și sulful coloidal ca acceptori de electroni. Sulfatul, tiosulfatul, nitratul, fumaratul și fierul feric nu sunt utilizate. Au fost descoperite patru specii: Nautilia lithotrophica, Nautilia profundicola, Nautilia nitratireducens și Nautilia abyssi. Specia tip este Nautilia lithotrophica.
- Nautilia abyssi este o bacterie reducătoare de sulf gram-negativă, care trăiește în condiții anaerobe la adâncimi mari (cum ar fi gurile de ventilație hidrotermale). Intervalul de creștere este cuprins între 33° și 65 °C, iar pH-ul optim este de 6,0-6,5. Celulele au un singur flagel polar utilizat pentru mișcare, similar cu alte specii din gen. În ceea ce privește metabolismul lor, folosesc H2 ca donator de electroni, sulf elementar ca acceptor de electroni și Co2 ca sursă de carbon.
CaminibacterEdit
- Caminibacter mediatlanticus a fost izolat pentru prima dată dintr-o gură de aerisire hidrotermală de mare adâncime de pe creasta Atlanticului Mijlociu. Este o bacterie marină termofilă chemolithoautotrofă, o bacterie marină care oxidează H2, care folosește nitrații sau sulful elementar ca acceptori de electroni, producând amoniac sau hidrogen sulfurat și nu poate folosi oxigenul, tiosulfatul, sulfitul, selenatul și arsenatul. Creșterea sa optimă este la 55 °C și pare să fie inhibată de acetat, formiat, lactat și peptonă.
AquificaeEdit
Filoul Aquificae cuprinde celule în formă de tijă, mobile. Include chimioorganotrofe și unele dintre ele sunt capabile să reducă sulful elementar. Creșterea a fost observată între pH 6,0 și 8,0.
AquifexEdit
Aquifex sunt celule în formă de tijă, Gram-negative, nesporulante, cu capetele rotunjite. În timpul creșterii se formează zone refractile în formă de pană în celule. Specie tip: Aquifex pyrophilus.
DesulfurobacteriumEdit
Desulfurobacterium sunt celule Gram-negative în formă de tijă. Specie tip: Desulfurobacterium thermolithotrophum.
Thermovibrio ammonificansEdit
Thermovibrio ammonificans este o bacterie Gram-negativă reducătoare de sulf, care se găsește în coșurile de ventilație hidrotermală din adâncul mării. Este un chemolithoautotrof care se dezvoltă în prezența H2 și CO2, folosind nitratul sau sulful elementar ca acceptori de electroni cu formarea concomitentă de amoniu, respectiv hidrogen sulfurat. Tiosulfatul, sulfitul și oxigenul nu sunt folosite ca acceptori de electroni. Celulele au formă de bastonașe scurte și sunt mobile datorită flagelării polare. Temperatura lor de creștere este cuprinsă între 60 °C și 80 °C și pH 5-7.
Thermosulfidibacter spp.Edit
Thermosulfidibacter sunt bacterii gram-negative, anaerobe, termofile și neutrofile. Strict chemolithoautotrofe. specia tip este Thermosulfidibacter takaii.
FirmicuteEdit
Firmicutele sunt în majoritate bacterii Gram-pozitive, cu unele excepții Gram-negative.
AmmonifexEdit
Aceste bacterii sunt Gram-negative, extrem de termofile, strict anaerobe, chemolithoautotrofe faculative. Specie tip: Ammonifex degensii.
CarboxydothermusEdit
- Carboxydothermus pertinax se deosebește de ceilalți membri ai genului său prin capacitatea sa de a se dezvolta chemolithoautotrofic cu reducerea sulfului elementar sau a tiosulfatului cuplat la oxidarea CO.Celălalt acceptor de electroni este citratul feric, oxidul amorf de fier (III), 9,10-antrachinona 2,6-disulfonat. Hidrogenul este utilizat ca sursă de energie, iar CO2 ca sursă de carbon. Celulele au formă de tijă, cu flageli peritricioși și se dezvoltă la o temperatură de 65 °C.
ChrysiogenetesEdit
Chrysiogenetes sunt bacterii Gram-negative, mobile datorită unui singur flagel polar, celule curbate, în formă de tijă. Sunt mezofile, prezentând o respirație anaerobă în care arsenatul servește ca acceptor de electroni. Strict anaerobe, aceste bacterii sunt cultivate la 25-30 °C.
Desulfurispirillum spp.Edit
Speciile Desulfurispirillum sunt spirale gram-negative, motile, obligatoriu anaerobe cu metabolism respirator. Folosesc sulful elementar și nitratul ca acceptori de electroni, iar acizii grași cu lanț scurt și hidrogenul ca donatori de electroni. Alkalifilă și ușor halofilă.
- Desulfurispirillum alkaliphilum este o bacterie anaerobă obligatorie și heterotrofă,mobilă prin flageli bipolari unici. Folosește sulf elementar, polisulfură, nitrat și fumarat ca acceptori de electroni. Produsele finale sunt sulfura și amoniul. Utilizează acizi grași cu lanț scurt și H2 ca donator de electroni și carbon ca sursă. Este moderat alcalifilă, cu un interval de pH pentru creștere între 8,0 și 10,2 și un optim la pH 9,0 și ușor halofilă, cu un interval de sare de la 0,1 la 2,5 M Na+. Mezofilic, cu o temperatură maximă de creștere de 45 °C și o temperatură optimă de 35 °C.
SpirochaetesEdit
Spirochaetes sunt bacterii cu viață liberă, gram-negative, de formă elicoidală și motile, adesea protiste sau asociate cu animale. Ele sunt anaerobe obligatorii și facultative. În cadrul acestui phylum, două specii sunt recunoscute ca bacterii reducătoare de sulf, Spirochaeta profilievii și Spirochaeta smaragdinae.
- Spirochaeta profilievii sunt bacterii gram-negative, elicoidale. Dimensiunea lor variază de la 10 la 200 μm .cele mai scurte celule sunt cele crescute în medii axtrem de anaerobe. Sunt mezofile, cu un interval de temperatură de 4-32 °C (optim la 28-30 °C). Se dezvoltă la pH 6,5-8,5 (pH optim 7,0-7,5). Obligat, moderat halofil. În condiții anaerobe, sulful și tiosulfatul sunt reduse la sulfură.
- Spirochaeta smaragdinae sunt bacterii gram-negative, chemoorganotrofe, obligatoriu anaerobe și halofile. Ele sunt capabile să reducă sulful la sulfură. Intervalul lor de temperatură este cuprins între 20 și 40 °C (optim 37 °C), iar pH-ul lor variază între 5,5 și 8,0 (optim 7,0).
SynergistetesEdit
Dethiosulfovibrio spp.Edit
Dethiosulfovibrio este o bacterie gram negativă reducătoare de sulf care a fost izolată din „Thiodendron”, covoare bacteriene de sulf obținute din diferite medii saline. Celulele sunt tije curbate sau fibroide și sunt mobile datorită unor flageli situați pe partea concavă a celulelor. intervalul de temperatură este cuprins între 15° și 40 °C și la valori ale pH-ului între 5±5 și 8±0. În ceea ce privește metabolismul lor, fermentează proteine, peptide, unii acizi organici și aminoacizi precum serina, histidina, lizina, arginina, cisteina și treonina. Numai în prezența sulfului sau a tiosulfatului pot utiliza alanina, glutamatul, izoleucina, leucina și valina; în plus, prezența sulfului sau a tiosulfatului crește randamentul celular și rata de creștere. sunt obligatoriu anaerobe și ușor halofile. În prezența substraturilor fermentescibile, sunt capabili să reducă sulful elementar și tiosulfatul, dar nu și sulfatul sau sulfitul la sulfură. Creșterea nu a avut loc cu H2 ca donator de electroni și dioxid de carbon sau acetat ca surse de carbon în prezența tiosulfatului sau a sulfului elementar ca acceptor de electroni. Nu poate utiliza carbohidrații, alcoolii și unii acizi organici precum acetatul sau succinatul. Au fost găsite patru specii, Dethiosulfovibrio russensis, Dethiosulfovibrio marinus, Dethiosulfovibrio peptidovorans și Dethiosulfovibrio acidaminovorans
Thermanaerovibrio spp.Edit
Bacterii Gram-negative termofile și neutrofile. Mobilă datorită unor flageli laterali, situați pe partea concavă a celulei. Neformatoare de spori. Înmulțirea are loc prin fisiune binară. Strict anaerobă, cu creștere chimio-organotrofă pe substraturi fermentescibile sau creștere litoterotrofă cu hidrogen molecular și sulf elementar, reducând sulful la H2S. Locuiește în nămolurile metanogene granulare și în izvoarele termale neutre. specia tip este Thermanaerovibrio acidaminovorans
- Thermanaerovibrio Velox este o bacterie gram-negativă care a fost izolată dintr-un covor cianobacterian termofilic din caldera Uzon, Kamchatka, Rusia. Reproducerea are loc prin fisiune binară și nu formează spori. Temperatura de creștere este cuprinsă între 45° și 70°, iar pH-ul variază între 4 și 8.
TermodesulfobacteriileEdit
Thermodesulfobacteriile sunt celule Gram negative, în formă de tijă, apar singure, în perechi sau în lanțuri în culturile tinere. Nu formează spori. De obicei nemotile, dar se poate observa motilitate la unele specii. Sunt termofile, strict anaerobe, chimioheterotrofe.
ThermotogaeEdit
Thermotoga spp. sunt microorganisme gram-negative, în formă de tijă, care nu formează spori, hipertermofile, cărora le este dat numele prin prezența unui înveliș în formă de teacă numit „togă”. Sunt strict anaerobe și fermentatoare, catabolizând zaharuri sau amidon și producând ca produse lactat, acetat, CO2 și H2, și pot crește într-un interval de temperatură de 48-90 °C. Nivelurile ridicate de H2 le inhibă creșterea și au multe asemănări genetice cu Archaea, cauzate de transferul orizontal de gene Sunt, de asemenea, capabile să efectueze respirația anaerobă folosind H2 ca donator de electroni și, de obicei, Fe(III) ca acceptor de electroni. Speciile aparținând genului Thermotoga au fost găsite în izvoarele termale terestre și în izvoarele hidrotermale marine. Speciile capabile să reducă sulful nu prezintă o alterare a randamentului de creștere și a stoichiometriei produselor organice, iar producția de ATP nu are loc. Mai mult, toleranța la H2 crește în timpul reducerii sulfului, astfel încât acestea produc H2S pentru a depăși inhibiția creșterii. Genomul Thermotoga spp. este utilizat pe scară largă ca model pentru studierea adaptării la temperaturi ridicate, a evoluției microbiene și a oportunităților biotehnologice, cum ar fi producția de biohidrogen și biocataliza.
- Thermotoga maritima este specia tip pentru genul Thermotoga, creșterea se observă între 55 °C și 90 °C, optimul fiind la 80 °C. Fiecare celulă prezintă o structură unică asemănătoare unei teci și un flagel monotru. A fost izolată pentru prima dată dintr-un sediment marin de mică adâncime, încălzit geotermic, la Vulcano, în Italia.
- Thermotoga neapolitana este cea de-a doua specie izolată aparținând genului Thermotoga. A fost găsită pentru prima dată într-o gură de aerisire termică submarină la Lucrino, lângă Napoli, Italia, și are o creștere optimă la 77 °C
.