archaea

Definition, Bedeutung

Archaeen (Archaea, Singular: Archaeon; von griech. ἀρχαῖος archaĩos "uralt", "ursprünglich"), früher auch Archaebakterien oder Urbakterien genannt, bilden neben den Bakterien (Bacteria) und den Eukaryoten (Eukaryota) eine der drei Domänen, in die alle zellulären Lebewesen eingeteilt werden.

Es sind einzellige Organismen mit einem meist in sich geschlossenen DNA-Molekül (auch als Chromosom bezeichnet), das in einem kleinen Volumen angeordnet ist und in dieser Form als Kernäquivalent bezeichnet wird. Sie gehören also zu den Prokaryoten und besitzen weder ein Cytoskelett noch Zellorganellen.

Die separate Stellung der Archaeen als eigenständige Domäne wird gerechtfertigt durch deutliche Unterschiede in der Sequenz der in den Ribosomen enthaltenen RNA, und zwar der kleinen ribosomalen Untereinheit (16S rRNA) und durch weitere genetische, physiologische, strukturelle und biochemische Eigenschaften.

Entdeckt und beschrieben wurden die Archaebakterien Ende der 1970er Jahre von den US-amerikanischen Mikrobiologen Carl Woese und George Fox. In der Sequenz der ribosomalen RNA entdeckten die Forscher auffällige Unterschiede zu den anderen Prokaryoten, dem Reich der Eubakterien; auch die Struktur der Zellen und deren Eigenheiten im Stoffwechsel ließen auf eine separate Gruppe von Prokaryoten schließen. Diese Ergebnisse wurden in den folgenden Jahren bestätigt und weitreichende Fortschritte in der molekularen Biologie machten eine generelle Änderung der Taxonomie notwendig: Eubakterien und Archaebakterien wurden in Bacteria und Archaea umbenannt und 1990 als eigenständige Domänen neben der Domäne der Eukarya beschrieben (Drei-Domänen-System).

Viele kultivierte Arten der Archaeen sind an extreme Milieubedingungen angepasst. So gibt es Arten, die bevorzugt bei Temperaturen von über 80 Grad Celsius wachsen (hyper-thermophil), andere leben in hoch konzentrierten Salzlösungen (halophil) oder in stark saurem Milieu (pH-Wert bis 0; acidophil) bzw. stark basischem Milieu (pH-Wert bis >10; alkaliphil).

Archaeen sind in der Forschung von Interesse, da in ihnen vielleicht Merkmale des frühen Lebens auf der Erde erhalten geblieben sind. Aber auch ihr außergewöhnlicher Stoffwechsel ist von Interesse, zum Beispiel die Fähigkeit, bei 110 °C zu wachsen. Auch im Hinblick auf Anwendungen ist der ungewöhnliche Stoffwechsel interessant, beispielsweise um Archaeen bei der Boden- und Gewässersanierung einzusetzen.

(Definition ergänzt von Chantal am 07.11.2016)
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