Aktinomyzeten

Aktinomyceten sind grampositive, filamentöse (fädige), Bakterien mit hohem GC-Gehalt. Die meisten leben aerob, einige anaerob. Sie bilden zwei artenreiche Gattungen innerhalb der Klasse der Actinobacteria. Die fädigen Bakterien sind meistens verzweigt und bilden ein Mycel ähnlich den Pilzen. In der älteren Fachliteratur werden sie deshalb auch als Strahlenpilze bezeichnet: Das myzelartige Wachstum dieser Bakterien lässt sie wie eine Pilzkolonie erscheinen.

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Aktinomyzeten stellen einen wesentlichen Bestandteil der Bodenmikroflora dar, nur wenige Arten leben aquatisch.

Einige Arten sind Symbionten von Pflanzen.

In Anlehnung an den Begriff Mykorrhiza für die Symbiose zwischen Pflanzen und Pilzen spricht man bei Aktinomyceten von einer Actinorhiza. Dies ist ein Beispiel für konvergente Entwicklung. Filamentöse Mikroorganismen sind aufgrund ihrer einzelligen Struktur viel besser in der Lage, gelöste Stoffe aus dem Boden aufzunehmen, als Pflanzenwurzeln. Dies begünstigt die Entstehung symbiotischer Beziehungen mit Pflanzen. Actinomyzeten sind oft in der Lage, Sporen zu bilden. Diese entstehen am Ende eines Filamentes und haben eine charakteristische Form und Struktur. Deshalb werden die Sporen zur Klassifikation dieser Bakterien herangezogen. Die Sporen sind bei weitem nicht so widerstandsfähig wie die Endosporen von Bacillus- und Clostridium-Arten. Viele bodenlebende Aktinomyzeten produzieren Geosmine. Diese flüchtigen Stoffe sind für den charakteristischen Geruch frischer Erde verantwortlich und können zum Beispiel auf gepflügten Feldern wahrgenommen werden.

Große Bedeutung haben Aktinomyzeten als Produzenten von Antibiotika. Bei der Suche nach neuen antibakteriellen oder fungiziden Wirkstoffen konzentriert man sich seit langer Zeit auf diese Bakterien. Einzelne Arten produzieren zum Beispiel Chloramphenicol, Polyene, Makrolide, Tetracycline oder Aminoglykoside wie Streptomycin oder Neomycin. Streptomyces achromogenes produziert Streptozotozin. Aktinomyzeten sind ernährungsphysiologisch vielseitig. Einige Arten können ungewöhnliche und schwer abbaubare, komplexe Verbindungen zersetzen. Sie spielen daher eine wichtige Rolle beim Abbau von Schadstoffen und der Selbstreinigung des Bodens.

Aktinomyzeten haben sehr große Genome. Die DNA ist im Gegensatz zu den meisten anderen Bakterien nicht in einem circulären, sondern oft in mehreren linearen Chromosomen angeordnet. Das Genom von Streptomyces coelicolor wurde vollständig sequenziert und die Basensequenzen 2002 veröffentlicht (siehe sequenzierte Organismen). Es beinhaltet die meisten Gene unter allen bisher untersuchten Bakterien.

Als Krankheitserreger spielen Aktinomyzeten kaum eine Rolle. Actinomyces bovis ist der erste in der Literatur beschriebene Aktinomycet und eine der wenigen anaerob lebenden Arten. Er ist der Erreger der Aktinomycose, die hauptsächlich bei Rindern vorkommt und bei der der Kieferknochen befallen wird. Beim Menschen können Aktinomyceten eine Canaliculitis hervorrufen. Eine ebenfalls wichtige Rolle als Eitererreger bei Tieren spielt auch noch Arcanobacterium pyogenes

Gattungen und Arten (Auswahl)

• Actinomyces Harz 1877
  • Actinomyces bovis Harz 1877 (Typusart)
  • Actinomyces naeslundii Thompson & Lovestedt 1951
  • Actinomyces odontolyticus
  • Actinomyces israelii
  • Actinomyces gerencseriae
  • Actinomyces graevenitzii
  • Actinomyces funkei
• Arcanobacterium
  • Arcanobacterium haemolyticum
  • Arcanobacterium pyogenes
• Cellulomonas Bergey et al. 1923
• Frankia Brunchorst 1886
• Streptomyces Waksman & Henrici 1943
  • Streptomyces coelicolor
  • Streptomyces achromogenes

Literatur

Martin Dworkin, Stanley Falkow, Eugene Rosenberg, Karl-Heinz Schleifer, Erko Stackebrandt (Hrsg.): The Prokaryotes, 3. Auflage, Bd. 3: Archaea. Bacteria: Firmicutes, Actinomycetes. Springer Verlag, New York 2006, ISBN 978-0-387-25493-7 (Print), ISBN 978-0-387-30743-5 (Online)